Search for non-standard neutrino interactions with the first six detection units of KM3NeT/ORCA

• Published in: Journal of Cosmology and Astroparticle Physics
• Main Authors: Aiello, S, Albert, A, Alhebsi, A.R, Alshamsi, M, Garre, S. Alves, Ambrosone, A, Ameli, F, Andre, M, Aphecetche, L, Ardid, M, Ardid, S, Aublin, J, Badaracco, F, Bailly-Salins, L, Bardačová, Z, Baret, B, Bariego-Quintana, A, Becherini, Y, Bendahman, M, Benfenati, F, Benhassi, M, Bennani, M, Benoit, D.M, Berbee, E, Bertin, V, Biagi, S, Boettcher, M, Bonanno, D, Bouasla, A.B, Boumaaza, J, Bouta, M, Bouwhuis, M, Bozza, C, Bozza, R.M, Brânzaş, H, Bretaudeau, F, Breuhaus, M, Bruijn, R, Brunner, J, Bruno, R, Buis, E, Buompane, R, Busto, J, Caiffi, B, Calvo, D, Capone, A, Carenini, F, Carretero, V, Cartraud, T, Castaldi, P, Cecchini, V, Celli, S, Cerisy, L, Chabab, M, Chen, A, Cherubini, S, Chiarusi, T, Circella, M, Clark, R, Cocimano, R, Coelho, J.A.B, Coleiro, A, Condorelli, A, Coniglione, R, Coyle, P, Creusot, A, Cuttone, G, Dallier, R, de Benedittis, A, de Martino, B, de Wasseige, G, Decoene, V, del Rosso, I, Di Mauro, L.S, Di Palma, I, Díaz, A.F, Diego-Tortosa, D, Distefano, C, Domi, A, Donzaud, C, Dornic, D, Drakopoulou, E, Drouhin, D, Ducoin, J.-G, Dvornický, R, Eberl, T, Eckerová, E, Eddymaoui, A, van Eeden, T, Eff, M, van Eijk, D, Bojaddaini, I. El, El Hedri, S, Ellajosyula, V, Enzenhöfer, A, Ferrara, G, Filipović, M.D, Filippini, F, Franciotti, D, Fusco, L.A, Gagliardini, S, Gal, T, Méndez, J. García, Garcia Soto, A, Oliver, C. Gatius, Geißelbrecht, N, Genton, E, Ghaddari, H, Gialanella, L, Gibson, B.K, Giorgio, E, Goos, I, Goswami, P, Gozzini, S.R, Gracia, R, Guidi, C, Guillon, B, Gutiérrez, M, Haack, C, van Haren, H, Heijboer, A, Hennig, L, Hernández-Rey, J.J, Ibnsalih, W. Idrissi, Illuminati, G, Joly, D, de Jong, M, de Jong, P, Jung, B.J, Kistauri, G, Kopper, C, Kouchner, A, Kovalev, Y.Y, Kueviakoe, V, Kulikovskiy, V, Kvatadze, R, Labalme, M, Lahmann, R, Lamoureux, M, Larosa, G, Lastoria, C, Lazar, J, Lazo, A, Le Stum, S, Lehaut, G, Lemaître, V, Leonora, E, Lessing, N, Levi, G, Clark, M. Lindsey, Longhitano, F, Magnani, F, Majumdar, J, Malerba, L, Mamedov, F, Manfreda, A, Marconi, M, Margiotta, A, Marinelli, A, Markou, C, Martin, L, Mastrodicasa, M, Mastroianni, S, Mauro, J, Miele, G, Migliozzi, P, Migneco, E, Mitsou, M.L, Mollo, C.M, Morales-Gallegos, L, Moussa, A, Mateo, I. Mozun, Muller, R, Musone, M.R, Musumeci, M, Navas, S, Nayerhoda, A, Nicolau, C.A, Nkosi, B, Fearraigh, B.Ó, Oliviero, V, Orlando, A, Oukacha, E, Paesani, D, Palacios González, J, Papalashvili, G, Parisi, V, Gomez, E.J. Pastor, Pastore, C, Păun, A.M, Păvălaş, G.E, Martínez, S. Peña, Perrin-Terrin, M, Pestel, V, Pestes, R, Piattelli, P, Plavin, A, Poirè, C, Popa, V, Pradier, T, Prado, J, Pulvirenti, S, Quiroz-Rangel, C.A, Randazzo, N, Razzaque, S, Rea, I.C, Real, D, Riccobene, G, Romanov, A, Ros, E, Šaina, A, Salesa Greus, F, Samtleben, D.F.E, Sánchez Losa, A, Sanfilippo, S, Sanguineti, M, Santonocito, D, Sapienza, P, Schnabel, J, Schumann, J, Schutte, H.M, Seneca, J, Sennan, N, Sevle, P, Sgura, I, Shanidze, R, Sharma, A, Shitov, Y, Šimkovic, F, Simonelli, A, Sinopoulou, A, Spisso, B, Spurio, M, Stavropoulos, D, Štekl, I, Taiuti, M, Takadze, G, Tayalati, Y, Thiersen, H, Thoudam, S, Melo, I. Tosta E, Trocmé, B, Tsourapis, V, Tudorache, A, Tzamariudaki, E, Ukleja, A, Vacheret, A, Valsecchi, V, van Elewyck, V, Vannoye, G, Vasileiadis, G, de Sola, F. Vazquez, Veutro, A, Viola, S, Vivolo, D, van Vliet, A, de Wolf, E, Lhenry-Yvon, I, Zavatarelli, S, Zegarelli, A, Zito, D, Zornoza, J.D, Zúñiga, J, Zywucka, N
• Other Authors: Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA)), Centre de Physique des Particules de Marseille (CPPM), Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de physique subatomique et des technologies associées (SUBATECH), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom Paris (IMT)-Institut Mines-Télécom Paris (IMT)-Nantes université - UFR des Sciences et des Techniques (Nantes univ - UFR ST), Nantes Université - pôle Sciences et technologie, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université - pôle Sciences et technologie, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ), AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Laboratoire de physique corpusculaire de Caen (LPCC), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Physique de Clermont (LPC), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Clermont Auvergne (UCA), Institut universitaire de France (IUF), Ministère de l'Education nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche (M.E.N.E.S.R.), Laboratoire Univers et Particules de Montpellier (LUPM), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), KM3NeT
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: CCSD 2025
• Subjects: neutrino properties; solar and atmospheric neutrinos; neutrino experiments; [PHYS.HEXP]Physics [physics]/High Energy Physics - Experiment [hep-ex]; Orca
• Online Access: https://hal.science/hal-04829671; https://doi.org/10.1088/1475-7516/2025/02/073

International audience KM3NeT/ORCA is an underwater neutrino telescope under construction in the Mediterranean Sea. Its primary scientific goal is to measure the atmospheric neutrino oscillation parameters and to determine the neutrino mass ordering. ORCA can constrain the oscillation parameters $\Delta m^{2}_{31}$ and $\theta_{23}$ by reconstructing the arrival direction and energy of multi-GeV neutrinos crossing the Earth. Searches for deviations from the Standard Model of particle physics in the forward scattering of neutrinos inside Earth matter, produced by Non-Standard Interactions, can be conducted by investigating distortions of the standard oscillation pattern of neutrinos of all flavours. This work reports on the results of the search for non-standard neutrino interactions using the first six detection units of ORCA and 433 kton-years of exposure. No significant deviation from standard interactions was found in a sample of 5828 events reconstructed in the 1 GeV$-$1 TeV energy range. The flavour structure of the non-standard coupling was constrained at 90% confidence level to be $|\varepsilon_{\mu\tau} | \leq 5.4 \times 10^{-3}$, $|\varepsilon_{e\tau} | \leq 7.4 \times 10^{-2}$, $|\varepsilon_{e\mu} | \leq 5.6 \times 10^{-2}$ and $-0.015 \leq \varepsilon_{\tau\tau} - \varepsilon_{\mu\mu} \leq 0.017$. The results are comparable to the current most stringent limits placed on the parameters by other experiments.