Search for Neutrino Non-Standard Interactions with ANTARES and KM3NeT-ORCA

• Main Author: Khan Chowdhury, Nafis Rezwan
• Other Authors: Zornoza Gomez, Juan de Dios, Navas Concha, Sergio, Departament de Física Atòmica, Molecular i Nuclear
• Format: Doctoral or Postdoctoral Thesis
• Language: English
• Published: 2021
• Subjects: UNESCO::FÍSICA; Baja; Límite; Allá; El Abismo; Orca
• Online Access: https://hdl.handle.net/10550/79224

El telescopio de neutrinos ANTARES y su sucesor de próxima generación, KM3NeT, ubicado en el abismo del mar Mediterráneo, han sido diseñados para estudiar neutrinos de una variedad de fuentes en una amplia gama de energías y líneas de base. Uno de los principales objetivos de los experimentos es medir los efectos de la Tierra-materia derivados de la energía y la dependencia del ángulo cenital de los neutrinos atmosféricos en el rango de varios GeV. El estudio de los neutrinos atmosféricos es fundamental para abordar algunas de las cuestiones pendientes en la física de la oscilaciones de neutrinos, especialmente la cuestión fundamental del ordenamiento de la masa de neutrinos, así como para probar nuevos escenarios físicos más allá del modelo estándar. En esta tesis, usamos los datos de ANTARES y exploramos el potencial físico de KM3NeT-ORCA (siendo ORCA el componente de baja energía de KM3NeT) para medir los efectos subdominantes en las oscilaciones de neutrinos atmosféricos jdebidas a las Interacciones no estándares de neutrinos (INE). El marco de simulación, basado en Monte Carlo, que comprende la simulación de interacciones de neutrinos, generación de partículas y propagación de luz, selección y reconstrucción de eventos, así como el tratamiento estadístico de datos e incertidumbres sistemáticas, se ha descrito con gran detalle. Presentamos una búsqueda de verosimilitud de INE con 10 años de datos de muón-neutrino atmosférico registrados con ANTARES y exploramos las proyecciones de sensitividad para ORCA basadas en simulaciones realistas de los detectores. Además, describimos el impacto de las INE en el potencial que tendrá ORCA para determinar el ordenamiento de masas de neutrinos. Además, se ha estimado la sensitividad de ORCA para el octante de $\ theta_{23}$. Sorprendentemente, los límites obtenidos con ANTARES excluyen las regiones permitidas hasta ahora de los datos experimentales actuales y representan el mejor límite mundial en el sector $\mu - \ tau$ hasta la fecha. The ANTARES neutrino telescope ...