Primeira medição da multiplicidade de captura de nêutrons em interações quasielásticas neutras de neutrinos-oxigênio usando um feixe de neutrinos de acelerador

Relatamos a primeira medição da multiplicidade de captura de nêutrons em interações quasielásticas neutras de neutrinos-oxigênio no detector Super-Kamiokande carregado com gadolínio, usando o feixe de neutrinos T2K, que tem uma energia máxima de cerca de 0,6 GeV. Um total de 30 candidatos a eventos quasielásticos neutros foram selecionados a partir dos dados do T2K correspondentes a uma exposição de 1,76×10^20 prótons no alvo. Os sinais de raios γ resultantes das capturas de nêutrons foram identificados usando uma rede neural. A multiplicidade média de captura de nêutrons, média em fluxo, foi medida como 1,37±0,33 (estat.)−0,27+0,17 (sist.), que é compatível dentro de 2,3 sigma com as previsões obtidas usando nossa simulação nominal. Discutimos potenciais fontes de incerteza sistemática na previsão e demonstramos que uma parte significativa dessa discrepância decorre da modelagem das interações hádrons-núcleo no meio do detector.