Atmospheric neutrino oscillation analysis with improved event reconstruction in Super-Kamiokande IV

Jiang, M.; Abe, K.; Bronner, C.; Hayato, Y.; Ikeda, M.; Iyogi, K.; Kameda, J.; Kato, Y.; Kishimoto, Y.; Marti, L.; Miura, M.; Moriyama, S.; Mochizuki, T.; Nakahata, M.; Nakajima, Y.; Nakano, Y.; Nakayama, S.; Okada, T.; Okamoto, K.; Orii, A.; Pronost, G.; Sekiya, H.; Shiozawa, M.; Sonoda, Y.; Takeda, A.; Takenaka, A.; Tanaka, H.; Yano, T.; Akutsu, R.; Kajita, T.; Nishimura, Y.; Okumura, K.; Wang, R.; Xia, J.; Labarga, L.; Fernandez, P.; Blaszczyk, F. D. M.; Kachulis, C.; Kearns, E.; Raaf, J. L.; Stone, J. L.; Sussman, S.; Berkman, S.; Bian, J.; Griskevich, N. J.; Kropp, W. R.; Locke, S.; Mine, S.; Weatherly, P.; Smy, M. B.; Sobel, H. W.; Takhistov, V.; Ganezer, K. S.; Hill, J.; Kim, J. Y.; Lim, I. T.; Park, R. G.; Bodur, B.; Scholberg, K.; Walter, C. W.; Gonin, M.; Imber, J.; Mueller, Th. A.; Ishizuka, T.; Nakamura, T.; Jang, J. S.; Choi, K.; Learned, J. G.; Matsuno, S.; Litchfield, R. P.; Uchida, Y.; Wascko, M. O.; Calabria, N. F.; Catanesi, M. G.; Intonti, R. A.; Radicioni, E.; De Rosa, G.; Ali, A.; Collazuol, G.; Iacob, F.; Ludovici, L.; Cao, S.; Friend, M.; Hasegawa, T.; Ishida, T.; Kobayashi, T.; Nakadaira, T.; Nakamura, K.; Oyama, Y.; Sakashita, K.; Sekiguchi, T.; Tsukamoto, T.; Abe, Ke.; Hasegawa, M.; Isobe, Y.; Miyabe, H.; Sugimoto, T.; Suzuki, A. T.; Takeuchi, Y.; Ashida, Y.; Hayashino, T.; Hirota, S.; Kikawa, T.; Mori, M.; Nakamura, Ke.; Nakaya, T.; Wendell, R. A.; Anthony, L. H. V.; Mccauley, N.; Pritchard, A.; Tsui, K. M.; Fukuda, Y.; Itow, Y.; Murrase, M.; Mijakowski, P.; Frankiewicz, K.; Jung, C. K.; Li, X.; Palomino, J. L.; Santucci, G.; Vilela, C.; Wilking, M. J.; Yanagisawa, C.; Fukuda, D.; Hagiwara, K.; Ishino, H.; Ito, S.; Koshio, Y.; Sakuda, M.; Takahira, Y.; Xu, C.; Kuno, Y.; Simpson, C.; Wark, D.; Di Lodovico, F.; Richards, B.; Molina Sedgwick, S.; Tacik, R.; Kim, S. B.; Thiesse, M.; Thompson, L.; Okazawa, H.; Choi, Y.; Nishijima, K.; Koshiba, M.; Yokoyama, M.; Goldsack, A.; Martens, K.; Murdoch, M.; Quilain, B.; Suzuki, Y.; Vagins, M. R.; Kuze, M.; Okajima, Y.; Yoshida, T.; Ishitsuka, M.; Martin, J. F.; Nantais, C. M.; Tanaka, H. A.; Towstego, T.; Hartz, M.; Konaka, A.; De Perio, P.; Chen, S.; Wan, L.; Minamino, A.

doi:10.1093/ptep/ptz015

A new event reconstruction algorithm based on a maximum likelihood method has been developed for Super-Kamiokande. Its improved kinematic and particle identification capabilities enable the analysis of atmospheric neutrino data in a detector volume 32% larger than previous analyses and increase the sensitivity to the neutrino mass hierarchy.Analysis of a 253.9 kton•year exposure of the Super-Kamiokande IV atmospheric neutrino data has yielded a weak preference for the normal hierarchy, disfavoring the inverted hierarchy at 74% assuming oscillations at the best fit of the analysis.