Observation of Collider Neutrinos without Final State Muons with the SND@LHC Experiment

Abbaneo, D.; Ahmad, S.; Albanese, R.; Alexandrov, A.; Alicante, F.; Androsov, K.; Anokhina, A.; Asada, T.; Asawatangtrakuldee, C.; Ayala Torres, M. A.; Battilana, C.; Bay, A.; Bertocco, A.; Betancourt, C.; Bick, D.; Biswas, R.; Blanco Castro, A.; Boccia, V.; Bogomilov, M.; Bonacorsi, D.; Bonivento, W. M.; Bordalo, P.; Boyarsky, A.; Buontempo, S.; Cafaro, V.; Campanelli, M.; Camporesi, T.; Canale, V.; Centanni, D.; Cerutti, F.; Chernyavskiy, M.; Choi, K. -Y.; Cholak, S.; Cindolo, F.; Climescu, M.; Conaboy, A. P.; Crupano, A.; Dallavalle, G. M.; Davino, D.; De Bryas, P. T.; De Lellis, G.; De Magistris, M.; De Roeck, A.; De Rujula, A.; De Serio, M.; De Simone, D.; Di Crescenzo, A.; Di Ferdinando, D.; Dinc, C.; Dona, R.; Durhan, O.; Fasanella, D.; Fedotovs, F.; Ferrillo, M.; Ferro-Luzzi, M.; Fini, R. A.; Fiorillo, A.; Fresa, R.; Funk, W.; Garay Walls, F. M.; Giordano, V.; Golovatiuk, A.; Golutvin, A.; Graverini, E.; Guler, A. M.; Guliaeva, V.; Haefeli, G. J.; Hagner, C.; Helo Herrera, J. C.; Van Herwijnen, E.; Iengo, P.; Ilieva, S.; Infantino, A.; Iuliano, A.; Jacobsson, R.; Kamiscioglu, C.; Kauniskangas, A. M.; Khalikov, E.; Kim, S. H.; Kim, Y. G.; Klioutchnikov, G.; Komatsu, M.; Konovalova, N.; Kuleshov, S.; Krzempek, L.; Lacker, H. M.; Lantwin, O.; Lasagni Manghi, F.; Lauria, A.; Lee, K. Y.; Lee, K. S.; Loschiavo, V. P.; Margiotta, A.; Mascellani, A.; Mei, F.; Miano, A.; Mikulenko, A.; Montesi, M. C.; Navarria, F. L.; Nuntiyakul, W.; Ogawa, S.; Okateva, N.; Ovchynnikov, M.; Paggi, G.; Park, B. D.; Pastore, A.; Perrotta, A.; Podgrudkov, D.; Polukhina, N.; Primavera, F.; Prota, A.; Quercia, A.; Ramos, S.; Reghunath, A.; Roganova, T.; Ronchetti, F.; Rovelli, T.; Ruchayskiy, O.; Ruf, T.; Sabate Gilarte, M.; Samoilov, M.; Scalera, V.; Schmidt-Parzefall, W.; Schneider, O.; Sekhniaidze, G.; Serra, N.; Shaposhnikov, M.; Shevchenko, V.; Shchedrina, T.; Shchutska, L.; Shibuya, H.; Simone, S.; Sirri, G.; Soares, G.; Sohn, J. Y.; Soto Sandoval, O. J.; Spurio, M.; Starkov, N.; Steggemann, J.; Timiryasov, I.; Tioukov, V.; Tramontano, F.; Trippl, C.; Ursov, E.; Ustyuzhanin, A.; Vankova-Kirilova, G.; Vasquez, G.; Verguilov, V.; Viegas Guerreiro Leonardo, N.; Vilela, C.; Visone, C.; Wanke, R.; Yaman, E.; Yang, Z.; Yazici, C.; Yoon, C. S.; Zaffaroni, E.; Zamora Saa, J.

doi:10.1103/r2qy-9hft

We report the observation of neutrino interactions without final state muons at the LHC, with a significance of 6.4σ. A dataset of proton-proton collisions at sqrt[s]=13.6 TeV collected by SND@LHC in 2022 and 2023 is used, corresponding to an integrated luminosity of 68.6 fb^{-1}. Neutrino interactions without a reconstructed muon are selected, resulting in an event sample consisting mainly of neutral-current and electron neutrino charged-current interactions in the detector. After selection cuts, 9 neutrino interaction candidate events are observed with an estimated background of 0.32 events.

Abbaneo, D., Ahmad, S., Albanese, R., Alexandrov, A., Alicante, F., Androsov, K., et al. (2025). Observation of Collider Neutrinos without Final State Muons with the SND@LHC Experiment. PHYSICAL REVIEW LETTERS, 134(23), 1-7 [10.1103/r2qy-9hft].