Measurements of the νμ and ν ¯ μ -induced coherent charged pion production cross sections on C 12 by the T2K experiment

Abe, K.; Akhlaq, N.; Akutsu, R.; Ali, A.; Alonso Monsalve, S.; Alt, C.; Andreopoulos, C.; Antonova, M.; Aoki, S.; Arihara, T.; Asada, Y.; Ashida, Y.; Atkin, E. T.; Barbi, M.; Barker, G. J.; Barr, G.; Barrow, D.; Batkiewicz-Kwasniak, M.; Berardi, V.; Berns, L.; Bhadra, S.; Blanchet, A.; Blondel, A.; Bolognesi, S.; Bonus, T.; Bordoni, S.; Boyd, S. B.; Bravar, A.; Bronner, C.; Bron, S.; Bubak, A.; Buizza Avanzini, M.; Caballero, J. A.; Calabria, N. F.; Cao, S.; Carabadjac, D.; Carter, A. J.; Cartwright, S. L.; Casado, M. P.; Catanesi, M. G.; Cervera, A.; Chakrani, J.; Cherdack, D.; Chong, P. S.; Christodoulou, G.; Chvirova, A.; Cicerchia, M.; Coleman, J.; Collazuol, G.; Cook, L.; Cudd, A.; Dalmazzone, C.; Daret, T.; Davydov, Y. I.; De Roeck, A.; De Rosa, G.; Dealtry, T.; Delogu, C. C.; Densham, C.; Dergacheva, A.; Di Lodovico, F.; Dolan, S.; Douqa, D.; Doyle, T. A.; Drapier, O.; Dumarchez, J.; Dunne, P.; Dygnarowicz, K.; Eguchi, A.; Emery-Schrenk, S.; Erofeev, G.; Ershova, A.; Eurin, G.; Fedorova, D.; Fedotov, S.; Feltre, M.; Finch, A. J.; Fiorentini Aguirre, G. A.; Fiorillo, G.; Fitton, M. D.; Franco Patino, J. M.; Friend, M.; Fujii, Y.; Fukuda, Y.; Furui, Y.; Giannessi, L.; Giganti, C.; Glagolev, V.; Gonin, M.; Gonzalez Rosa, J.; Goodman, E. A. G.; Gorin, A.; Grassi, M.; Guigue, M.; Hadley, D. R.; Haigh, J. T.; Hamacher-Baumann, P.; Harris, D. A.; Hartz, M.; Hasegawa, T.; Hassani, S.; Hastings, N. C.; Hayato, Y.; Henaff, D.; Hogan, M.; Holeczek, J.; Holin, A.; Holvey, T.; Hong Van, N. T.; Honjo, T.; Ichikawa, A. K.; Ikeda, M.; Ishida, T.; Ishitsuka, M.; Israel, H. T.; Izmaylov, A.; Jakkapu, M.; Jamieson, B.; Jenkins, S. J.; Jesus-Valls, C.; Jiang, J. J.; J. Y., Ji; Jonsson, P.; Joshi, S.; Jung, C. K.; Jurj, P. B.; Kabirnezhad, M.; Kaboth, A. C.; Kajita, T.; Kakuno, H.; Kameda, J.; Kasetti, S. P.; Kataoka, Y.; Katori, T.; Kawaue, M.; Kearns, E.; Khabibullin, M.; Khotjantsev, A.; Kikawa, T.; King, S.; Kiseeva, V.; Kisiel, J.; Kobayashi, H.; Kobayashi, T.; Koch, L.; Kodama, S.; Konaka, A.; Kormos, L. L.; Koshio, Y.; Koto, T.; Kowalik, K.; Kudenko, Y.; Kudo, Y.; Kuribayashi, S.; Kurjata, R.; Kutter, T.; Kuze, M.; La Commara, M.; Labarga, L.; Lachner, K.; Lagoda, J.; Lakshmi, S. M.; Lamers James, M.; Lamoureux, M.; Langella, A.; Laporte, J. -F.; Last, D.; Latham, N.; Laveder, M.; Lavitola, L.; Lawe, M.; Lee, Y.; Lin, C.; Lin, S. -K.; Litchfield, R. P.; Liu, S. L.; Li, W.; Longhin, A.; Long, K. R.; Lopez Moreno, A.; Ludovici, L.; Lu, X.; Lux, T.; Machado, L. N.; Magaletti, L.; Mahn, K.; Malek, M.; Mandal, M.; Manly, S.; Marino, A. D.; Marti-Magro, L.; Martin, D. G. R.; Martini, M.; Martin, J. F.; Maruyama, T.; Matsubara, T.; Matveev, V.; Mauger, C.; Mavrokoridis, K.; Mazzucato, E.; Mccauley, N.; Mcelwee, J.; Mcfarland, K. S.; Mcgrew, C.; Mckean, J.; Mefodiev, A.; Megias, G. D.; Mehta, P.; Mellet, L.; Metelko, C.; Mezzetto, M.; Miller, E.; Minamino, A.; Mineev, O.; Mine, S.; Miura, M.; Molina Bueno, L.; Moriyama, S.; Moriyama, S.; Morrison, P.; Mueller, T. A.; Munford, D.; Munteanu, L.; Nagai, K.; Nagai, Y.; Nakadaira, T.; Nakagiri, K.; Nakahata, M.; Nakajima, Y.; Nakamura, A.; Nakamura, H.; Nakamura, K.; Nakamura, K. D.; Nakano, Y.; Nakayama, S.; Nakaya, T.; Nakayoshi, K.; Naseby, C. E. R.; Ngoc, T. V.; Nguyen, V. Q.; Niewczas, K.; Nishimori, S.; Nishimura, Y.; Nishizaki, K.; Nosek, T.; Nova, F.; Novella, P.; Nugent, J. C.; O'Keeffe, H. M.; O'Sullivan, L.; Odagawa, T.; Okinaga, W.; Okumura, K.; Okusawa, T.; Ospina, N.; Oyama, Y.; Palladino, V.; Paolone, V.; Pari, M.; Parlone, J.; Pasternak, J.; Pavin, M.; Payne, D.; Penn, G. C.; Pershey, D.; Pickering, L.; Pidcott, C.; Pintaudi, G.; Pistillo, C.; Popov, B.; Porwit, K.; Posiadala-Zezula, M.; Prabhu, Y. S.; Pupilli, F.; Quilain, B.; Radermacher, T.; Radicioni, E.; Radics, B.; Ramirez, M. A.; Ratoff, P. N.; Reh, M.; Riccio, C.; Rondio, E.; Roth, S.; Roy, N.; Rubbia, A.; Ruggeri, A. C.; Ruggles, C. A.; Rychter, A.; Sakashita, K.; Sanchez, F.; Schloesser, C. M.; Scholberg, K.; Scott, M.; Seiya, Y.; Sekiguchi, T.; Sekiya, H.; Sgalaberna, D.; Shaikhiev, A.; Shaker, F.; Shiozawa, M.; Shorrock, W.; Shvartsman, A.; Skrobova, N.; Skwarczynski, K.; Smyczek, D.; Smy, M.; Sobczyk, J. T.; Sobel, H.; Soler, F. J. P.; Sonoda, Y.; Speers, A. J.; Spina, R.; Suslov, I. A.; Suvorov, S.; Suzuki, A.; Suzuki, S. Y.; Suzuki, Y.; Tada, M.; Tairafune, S.; Takayasu, S.; Takeda, A.; Takeuchi, Y.; Takifuji, K.; Tanaka, H. K.; Tani, M.; Teklu, A.; Tereshchenko, V. V.; Thamm, N.; Thompson, L. F.; Toki, W.; Touramanis, C.; Towstego, T.; Tsui, K. M.; Tsukamoto, T.; Tzanov, M.; Uchida, Y.; Vagins, M.; Vargas, D.; Varghese, M.; Vasseur, G.; Vilela, C.; Villa, E.; Vinning, W. G. S.; Virginet, U.; Vladisavljevic, T.; Wachala, T.; Walsh, J. G.; Wang, Y.; Wan, L.; Wark, D.; Wascko, M. O.; Weber, A.; Wendell, R.; Wilking, M. J.; Wilkinson, C.; Wilson, J. R.; Wood, K.; Wret, C.; Xia, J.; Y. -H., Xu; Yamamoto, K.; Yamamoto, T.; Yanagisawa, C.; Yang, G.; Yano, T.; Yasutome, K.; Yershov, N.; Yevarouskaya, U.; Yokoyama, M.; Yoshimoto, Y.; Yoshimura, N.; Yu, M.; Zaki, R.; Zalewska, A.; Zalipska, J.; Zaremba, K.; Zarnecki, G.; Zhao, X.; Zhu, T.; Ziembicki, M.; Zimmerman, E. D.; Zito, M.; Zsoldos, S.

doi:10.1103/PhysRevD.108.092009

We report an updated measurement of the νμ-induced, and the first measurement of the ν¯μ-induced coherent charged pion production cross section on C12 nuclei in the Tokai-to-Kamioka experiment. This is measured in a restricted region of the final-state phase space for which pμ,π>0.2 GeV, cos(θμ)>0.8 and cos(θπ)>0.6, and at a mean (anti)neutrino energy of 0.85 GeV using the T2K near detector. The measured νμ charged current coherent pion production flux-averaged cross section on C12 is (2.98±0.37(stat)±0.31(syst)-0.00+0.49(Q2 model))×10-40 cm2. The new measurement of the ν¯μ-induced cross section on C12 is (3.05±0.71(stat)±0.39(syst)-0.00+0.74(Q2 model))×10-40 cm2. The results are compatible with both the NEUT 5.4.0 Berger-Sehgal (2009) and GENIE 2.8.0 Rein-Sehgal (2007) model predictions.