Discovery of τ neutrino appearance in the CNGS neutrino beam with the OPERA experiment

Agafonova, N.; Aleksandrov, A.; Anokhina, A.; Aoki, . S.; Ariga, A.; Ariga, . T.; Bender, D.; Bertolin, . A.; Bodnarchuk, I.; Bozza, C.; Brugnera, R.; Buonaura, A.; Buontempo, S.; B¨uttner, B.; Chernyavsky, . M.; Chukanov, A.; Consiglio, L.; D’Ambrosio, N.; De Lellis, G.; De Serio, M.; Del Amo Sanchez, P.; Di Crescenzo, A.; Di Ferdinando, D.; Di Marco, N.; Dmitrievski, S.; Dracos, M.; Duchesneau, D.; Dusini, S.; Dzhatdoev, T.; Ebert, J.; Ereditato, A.; Fini, R. A.; Fornari, F.; Fukuda, T.; Galati, G.; Garfagnini, A.; Goldberg, J.; Y. G. O. R. N. U. S. H. K. I. N., . G. Grella; Guler, . A. M.; Gustavino, C.; Hagner, C.; Hara, T.; Hayakawa, H.; Hollnagel, A.; Hosseini, B.; Ishiguro, K.; Jakovcic, K.; Jollet, C.; Kamiscioglu, C.; Kamiscioglu, M.; Kim, J. H.; Kim, S. H.; Kitagawa, N.; Klicek, B.; Kodama, K.; Komatsu, M.; Kose, U.; Kreslo, . I.; Laudisio, F.; Lauria, A.; Ljubicic, A.; Longhin, A.; Loverre, Pier Ferruccio; Malgin, A.; Malenica, M.; Mandrioli, G.; Matsuo, T.; Matsushita, T.; Matveev, V.; Mauri, N.; Medinaceli, E.; Meregaglia, A.; Mikado, S.; Miyanishi, M.; Mizutani, F.; Monacelli, P.; Montesi, M. C.; Morishima, K.; Muciaccia, M. T.; Naganawa, N.; Naka, T.; Nakamura, M.; Nakano, T.; Nakatsuka, Y.; Niwa, K.; Ogawa, S.; Olchevsky, A.; Omura, T.; Ozaki, K.; Paoloni, A.; Paparella, L.; Park, B. D.; Park, I. G.; Pasqualini, L.; A. P. A. S. T. O. R. E., . L. Patrizii; Pessard, . H.; Pistillo, C.; Podgrudkov, D.; Polukhina, N.; Pozzato, M.; Pupilli, F.; Roda, M.; Roganova, T.; Rokujo, H.; Rosa, Giovanni; Ryazhskaya, O.; Sato, O.; Schembri, A.; Schmidt Parzefall, W.; Shakirianova, I.; Shchedrina, T.; A. S. H. E. S. H. U. K. O. V., . H. Shibuya; Shiraishi, . T.; Shoziyoev, G.; Simone, S.; Sioli, M.; Sirignano, C.; Sirri, G.; Sotnikov, A.; Spinetti, M.; Stanco, L.; Starkov, . N.; Stellacci, S. M.; Stipcevic, M.; Strolin, P.; Takahashi, S.; Tenti, M.; Terranova, F.; Tioukov, V.; Tufanli, S.; Vilain, P.; Vladymyrov, . M.; Votano, L.; Vuilleumier, . J. L.; Wilquet, G.; Wonsak, B.; Yoon, C. S.; Zemskova, S.

doi:10.1103/PhysRevLett.115.121802

The OPERA experiment was designed to search for νμ → ντ oscillations in appearance mode, i.e., by detecting the τ leptons produced in charged current ντ interactions. The experiment took data from 2008 to 2012 in the CERN Neutrinos to Gran Sasso beam. The observation of the νμ → ντ appearance, achieved with four candidate events in a subsample of the data, was previously reported. In this Letter, a fifth ντ candidate event, found in an enlarged data sample, is described. Together with a further reduction of the expected background, the candidate events detected so far allow us to assess the discovery of νμ → ντ oscillations in appearance mode with a significance larger than 5σ

Discovery of τ neutrino appearance in the CNGS neutrino beam with the OPERA experiment / N., A., A., A., A., A., Aoki, .S., A., A., Ariga, .T., D., B., Bertolin, .A., I., B., C., B., R., B., A., B., S., B., B., B., Chernyavsky, .M., A., C., L., C., N., D., G., D.L., M., D.S., et al.. - In: PHYSICAL REVIEW LETTERS. - ISSN 0031-9007. - STAMPA. - 115:121802(2015), pp. 1-7. [10.1103/PhysRevLett.115.121802]