Evidence for νμ → ντ appearance in the CNGS neutrino beam with the OPERA experiment

The OPERA experiment is designed to search for $\nu_{\mu} \rightarrow \nu_{\tau}$ oscillations in appearance mode i.e. through the direct observation of the $\tau$ lepton in $\nu_{\tau}$ charged current interactions. The experiment has taken data for five years, since 2008, with the CERN Neutrino to Gran Sasso beam. Previously, two $\nu_{\tau}$ candidates with a $\tau$ decaying into hadrons were observed in a sub-sample of data of the 2008-2011 runs. Here we report the observation of a third $\nu_\tau$ candidate in the $\tau^-\to\mu^-$ decay channel coming from the analysis of a sub-sample of the 2012 run. Taking into account the estimated background, the absence of $\nu_{\mu} \rightarrow \nu_{\tau}$ oscillations is excluded at the 3.4 $\sigma$ level.

V. Tioukov | S. Tufanli | S. Buontempo | A. Di Crescenzo | S. Dusini | E. Medinaceli | L. Patrizii | G. Sirri | L. Stanco | Y. Gornushkin | T. Ferber | S. H. Kim | I. Kreslo | E. Pennacchio | D. Autiero | D. Duchesneau | L. Chaussard | J. Marteau | H. Pessard | A. Sheshukov | A. Zghiche | P. Migliozzi | S. Ogawa | H. Shibuya | A. Ljubicic | C. Jollet | A. Meregaglia | A. Garfagnini | F. Grianti | A. Lauria | K. Pretzl | M. Spinetti | A. Paoloni | R. Brugnera | C. Bozza | G. Grella | M. Dracos | F. Terranova | J. Favier | G. Mandrioli | G. De Lellis | T. Nakano | J. Ebert | I. G. Park | K. Suzuki | A. Badertscher | S. Takahashi | C. Kamiscioglu | N. Okateva | T. Shchedrina | K. Ishiguro | K. Hakamata | A. Buonaura | A. Rubbia | L. Consiglio | V. Chiarella | A. Ereditato | M. Sioli | C. Sirignano | L. Votano | M. Roda | S. Kim | J. Favier | Y. Sato | A. Lauria | A. Ereditato | T. Hayakawa | K. Pretzl | S. Ogawa | H. Shibuya | L. Chaussard | M. Dracos | V. Chiarella | S. Buontempo | J. Kim | M. C. Montesi | C. Yoon | M. Stipčević | A. Olshevsky | Y. Gornushkin | A. Badertscher | K. Suzuki | D. Duchesneau | P. Loverre | L. Consiglio | A. Sheshukov | T. Ferber | T. Nakano | P. Sanchez | A. Zghiche | R. Brugnera | A. Garfagnini | N. Starkov | G. Wilquet | M. Yoshimoto | A. Ariga | C. Pistillo | A. Crescenzo | G. Galati | A. Bertolin | A. Buonaura | M. Serio | R. Fini | M. Sioli | V. Matveev | J. Goldberg | A. Paoloni | S. Dusini | A. Longhin | L. Stanco | C. Hagner | C. Jollet | A. Meregaglia | A. Pastore | N. Polukhina | S. Simone | P. Vilain | S. Aoki | T. Ariga | D. Autiero | I. Kreslo | J. Marteau | A. Rubbia | T. Strauss | S. Takahashi | G. Lellis | N. Agafonova | A. Aleksandrov | A. Anokhina | D. Bender | C. Bozza | B. Büttner | M. Chernyavsky | A. Chukanov | S. Dmitrievski | T. Dzhatdoev | J. Ebert | T. Fukuda | G. Grella | C. Gustavino | T. Hara | A. Hollnagel | B. Hosseini | K. Ishiguro | K. Jakovčić | Ç. Kamışcıoğlu | M. Kamiscioglu | N. Kitagawa | B. Kliček | K. Kodama | M. Komatsu | U. Kose | A. Ljubičić | A. Malgin | G. Mandrioli | T. Matsuo | N. Mauri | E. Medinaceli | S. Mikado | M. Miyanishi | P. Monacelli | K. Morishima | M. Muciaccia | N. Naganawa | T. Naka | M. Nakamura | Y. Nakatsuka | K. Niwa | T. Omura | K. Ozaki | B. D. Park | L. Patrizii | H. Pessard | D. Podgrudkov | M. Pozzato | F. Pupilli | M. Roda | T. Roganova | H. Rokujo | G. Rosa | O. Ryazhskaya | O. Sato | A. Schembri | T. Shchedrina | T. Shiraishi | G. Shoziyoev | C. Sirignano | G. Sirri | M. Spinetti | S. Stellacci | P. Strolin | M. Tenti | F. Terranova | V. Tioukov | S. Tufanli | L. Votano | J. Vuilleumier | B. Wonsak | S. Zemskova | M. Hierholzer | G. Giacomelli | P. Migliozzi | Y. Zaitsev | N. Okateva | I. Shakiryanova | N. Marco | G. Brunetti | E. Pennacchio | N. Mauri | M. Tenti | C. Hagner | A. Olshevsky | D. Di Ferdinando | G. Giacomelli | C. Gustavino | P. Monacelli | T. Asada | N. Di Marco | M. Ishikawa | T. Katsuragawa | F. Pupilli | D. Ferdinando | C. S. Yoon | M. De Serio | M. T. Muciaccia | C. Pistillo | T. Hayakawa | A. Bertolin | A. Longhin | T. Strauss | J. L. Vuilleumier | Y. Sato | P. Vilain | G. Wilquet | P. Strolin | A. Ariga | K. Kodama | S. Aoki | T. Hara | J. Kawada | N. Polukhina | G. Rosa | G. Galati | V. Matveev | A. Pastore | A. Schembri | S. Simone | R. A. Fini | J. Goldberg | M. Miyanishi | M. Nakamura | A. Dhahbi | F. Brunet | F. Grianti | H. Ishida | J. Lenkeit | R. Rescigno | I. Rostovtseva | M. Vladimirov | J. Yoshida | N. Naganawa | M. Pozzato | G. Brunetti | C. Goellnitz | J. Kawada | M. Kimura | A. Aleksandrov | A. Anokhina | D. Bender | A. Chukanov | S. Dmitrievski | T. Dzhatdoev | M. Kamiscioglu | P. Loverre | T. Naka | D. Podgrudkov | T. Roganova | O. Sato | N. Starkov | M. Yoshimoto | S. Zemskova | T. Ariga | N. Agafonova | T. Fukuda | C. Goellnitz | M. Hierholzer | B. Klicek | J. Lenkeit | K. Niwa | R. Rescigno | I. Rostovtseva | O. Ryazhskaya | B. Wonsak | F. Brunet | M. Chernyavsky | N. D’Ambrosio | A. Hollnagel | H. Ishida | K. Jakovcic | J. H. Kim | M. Kimura | N. Kitagawa | M. Komatsu | U. Kose | A. Malgin | T. Matsuo | S. Mikado | K. Morishima | Y. Nakatsuka | K. Ozaki | H. Rokujo | I. Shakiryanova | G. Shoziyoev | S. M. Stellacci | M. Stipcevic | M. Vladimirov | J. Yoshida | Y. Zaitsev | B. Hosseini | M. Guler | T. Asada | T. Katsuragawa | P. Del Amo Sanchez | M. Guler | H. Kawahara | T. Omura | T. Shiraishi | H. Kawahara | A. Ben Dhahbi | B. Büttner | G. Ferone | E. Miyashita | W. Schmidt-Parzefal | K. Hakamata | M. Ishikawa | E. Miyashita | G. Ferone | N. D’Ambrosio | W. Schmidt-Parzefal | K. Suzuki | B. Park | A. Zghiche