Matter effects in upward-going muons and sterile neutrino oscillations
M. Ambrosio(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli), R. Antolini(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Gran Sasso), G. Auriemma(University of Basilicata), Dikra Bakari(Mohamed I University), A. Baldini(University of Pisa), G. C. Barbarino(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli), B. C. Barish(California Institute of Technology), G. Battistoni(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati), Y. Becherini(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bologna), R. Bellotti(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari), C. Bemporad(University of Pisa), P. Bernardini(University of Salento), H. Bilokon(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati), V. Bisi(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino), C. Bloise(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati), Geoffrey C. Bower(Indiana University Bloomington), M. Brigida(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari), S. Bussino(Roma Tre University), F. Cafagna(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari), M. Calicchio(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari), D. Campana(University of Naples Federico II), M. Carboni(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari), R. Caruso(University of L'Aquila), S. Cecchini(National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine), F. Cei(University of Pisa), V. Chiarella(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino), B. C. Choudhary(California Institute of Technology), S. Coutu(Roma Tre University), G. de Cataldo(University of Bari Aldo Moro), H. Dekhissi(University of Bologna), C. De Marzo(University of Bari Aldo Moro), I. De Mitri(University of Salento), J. E. Derkaoui(University of Bologna), M. De Vincenzi(Roma Tre University), A. Di Credico, O. Erriquez(University of Bari Aldo Moro), C. Favuzzi(University of Bari Aldo Moro), C. Forti(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari), P. Fusco(University of Bari Aldo Moro), G. Giacomelli(University of Bologna), T. Giannini(University of Pisa), N. Giglietto(University of Bari Aldo Moro), M. Giorgini(University of Bologna), M. Grassi(University of Pisa), L. Gray(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari), A. Grillo(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Gran Sasso), F. Guarino(University of Naples Federico II), C. Gustavino(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari), A. Habig(Boston University), K. Hanson(University of Michigan), R. Heinz(Indiana University Bloomington), E. Iarocci(University of Trieste), E. Katsavounidis(California Institute of Technology), I. Katsavounidis(California Institute of Technology), E. Kearns(Boston University), H. Kim(California Institute of Technology), S. Kyriazopoulou(California Institute of Technology), E. Lamanna(Pennsylvania State University), C. Lane(Drexel University), D. Levin(University of Michigan), P. Lipari(Sapienza University of Rome), N.P. Longley(California Institute of Technology), M. J. Longo(University of Michigan), F. Loparco(University of Bari Aldo Moro), F. Maaroufi(University of Bologna), G. Mancarella(University of Salento), G. Mandrioli(University of Calabria), A. Margiotta(University of Bologna), A. Marini(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati), D. Martello(University of Salento), A. Marzari‐Chiesa(University of Turin), M. N. Mazziotta(University of Bari Aldo Moro), D. G. Michael(California Institute of Technology), S. Mikheyev(California Institute of Technology), L. S. Miller(Indiana University Bloomington), P. Monacelli(University of L'Aquila), T. Montaruli(University of Bari Aldo Moro), M. Monteno(University of Turin), S. Mufson(Indiana University Bloomington), J. Musser(Indiana University Bloomington), D. Nicolò(University of Pisa), R. Nolty(California Institute of Technology), C. J. Orth(Boston University), G. Osteria(University of Naples Federico II), O. Palamara(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari), V. Patera(University of Trieste), L. Patrizii(University of Bologna), R. Pazzi(University of Pisa), C.W. Peck(California Institute of Technology), Lorenzo Perrone(University of Salento), S. Petrera(University of L'Aquila), P. Pistilli(Roma Tre University), V. Popa(University of Bologna), A. Rainó(University of Bari Aldo Moro), J. Reynoldson(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Gran Sasso), F. Ronga(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari), Abdeslem Rrhioua(University of Bologna), C. Satriano(University of Basilicata), E. Scapparone(Indiana University Bloomington), K. Scholberg(Boston University), A. Sciubba(University of Trieste), P. Serra(University of Bologna), M. Sioli(University of Bologna), G. Sirri(University of Bologna), M. Sitta(Università degli Studi del Piemonte Orientale “Amedeo Avogadro”), P. Spinelli(University of Bari Aldo Moro), M. Spinetti(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari), M. Spurio(University of Bologna), R. Steinberg(Drexel University), J. L. Stone(Boston University), Lawrence Sulak(Boston University), A. Surdo(University of Salento), G. Tarlé(University of Michigan), V. Togo(University of Bologna), M. Vakili(Texas A&M University), C. W. Walter(Boston University), R. Webb(Texas A&M University)
Cited by 193Open Access
Abstract
The angular distribution of upward-going muons produced by atmospheric neutrinos in the rock below the MACRO detector shows anomalies in good agreement with two flavor νμ→ντ oscillations with maximum mixing and Δm2 around 0.0024 eV2. Exploiting the dependence of magnitude of the matter effect on oscillation channel, and using a set of 809 upward-going muons observed in MACRO, we show that the two flavor νμ→νs oscillation is disfavored with 99% C.L. with respect to νμ→ντ.
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