Exploring low-energy neutrino physics with the Coherent Neutrino Nucleus Interaction Experiment

The Coherent Neutrino-Nucleus Interaction Experiment (CONNIE) uses low-noise fully depleted charge-coupled devices (CCDs) with the goal of measuring low-energy recoils from coherent elastic scattering ( CE ν NS ) of reactor antineutrinos with silicon nuclei and testing nonstandard neutrino interactions (NSI). We report here the first results of the detector array deployed in 2016, considering an active mass 47.6 g (eight CCDs), which is operating at a distance of 30 m from the core of the Angra 2 nuclear reactor, with a thermal power of 3.8 GW. A search for neutrino events is performed by comparing data collected with the reactor on (2.1 kg-day) and reactor off (1.6 kg-day). The results show no excess in the reactor-on data, reaching the world record sensitivity down to recoil energies of about 1 keV (0.1 keV electron equivalent). A 95% confidence level limit for new physics is established at an event rate of 40 times the one expected from the standard model at this energy scale. The results presented here provide a new window to low-energy neutrino physics, allowing one to explore for the first time the energies accessible through the low threshold of CCDs. They will lead to new constraints on NSI from the CEνNS of antineutrinos from nuclear reactors.Fil: Aguilar Arevalo, Alexis. Universidad Nacional Autónoma de México; MéxicoFil: Bertou, Xavier Pierre Louis. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Universidad Nacional de Cuyo; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; ArgentinaFil: Bonifazi, Carla Brenda. Universidade Federal do Rio de Janeiro; Brasil. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Cancelo, Gustavo Indalecio. Fermi National Accelerator Laboratory; Estados UnidosFil: Castañeda, Alejandro. Universidad Nacional Autónoma de México; MéxicoFil: Cervantes Vergara, Brenda. Universidad Nacional Autónoma de México; MéxicoFil: Chavez, Claudio. Universidad Nacional de Asunción; ParaguayFil: D’Olivo, Juan C.. Universidad Nacional Autónoma de México; MéxicoFil: Dos Anjos, João C.. Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas; BrasilFil: Estrada, Juan. Fermi National Accelerator Laboratory; Estados UnidosFil: Fernandes Neto, Aldo R.. Centro Federal de Educacão Tecnológica Celso Suckow Da Fonseca; BrasilFil: Fernández Moroni, Guillermo. Fermi National Accelerator Laboratory; Estados Unidos. Universidad Nacional del Sur; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Foguel, Ana. Universidade Federal do Rio de Janeiro; BrasilFil: Ford, Richard. Fermi National Accelerator Laboratory; Estados UnidosFil: Gonzalez Cuevas, Juan. Universidad Nacional de Asunción; ParaguayFil: Hernández, Pamela. Universidad Nacional Autónoma de México; MéxicoFil: Hernandez, Susana. Fermi National Accelerator Laboratory; Estados UnidosFil: Izraelevitch, Federico Hernán. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina. Universidad Nacional de San Martín; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Kavner, Alexander R.. University of Michigan; Estados UnidosFil: Kilminster, Ben. Universitat Zurich; SuizaFil: Kuk, Kevin. Fermi National Accelerator Laboratory; Estados UnidosFil: Lima, H.P.. Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas; BrasilFil: Makler, Martín. Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas; BrasilFil: Molina, Jorge. Universidad Nacional de Asunción; ParaguayFil: Mota, Philipe. Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas; BrasilFil: Nasteva, Irina. Universidade Federal do Rio de Janeiro; BrasilFil: Paolini, Eduardo Emilio. Universidad Nacional del Sur; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca; ArgentinaFil: Romero, Carlos. Universidad Nacional de Asunción; ParaguayFil: Sarkis, Y.. Universidad Nacional Autónoma de México; MéxicoFil: Sofo Haro, Miguel Francisco. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina. Universidad Nacional de Cuyo; Argentina. Fermi National Accelerator Laboratory; Estados Unidos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnol.conicet - Patagonia Norte. Unidad de Adm.territorial; ArgentinaFil: Souza, Iruatã M. S.. Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas; BrasilFil: Tiffenberg, Javier Sebastian. Fermi National Accelerator Laboratory; Estados Unidos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Wagner, Stefan. Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas; Brasil. Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro; Brasi