The first results of the study of high-energy electron neutrino (νe) and muon neutrino (νμ) charged-current interactions in the FASERν emulsion-tungsten detector of the FASER experiment at the LHC are presented. A 128.8 kg subset of the FASERν volume was analyzed after exposure to 9.5  fb−1 of s=13.6  TeV pp data. Four (eight) νe (νμ) interaction candidate events are observed with a statistical significance of 5.2σ (5.7σ). This is the first direct observation of νe interactions at a particle collider and includes the highest-energy νe and νμ ever detected from an artificial source. The interaction cross section per nucleon σ/Eν is measured over an energy range of 560–1740 GeV (520–1760 GeV) for νe (νμ) to be (1.2−0.7+0.8)×10−38  cm2 GeV−1 [(0.5±0.2)×10−38  cm2 GeV−1], consistent with standard model predictions. These are the first measurements of neutrino interaction cross sections in those energy ranges. Published by the American Physical Society 2024

The Forward Search Experiment (FASER) at CERN’s Large Hadron Collider (LHC) has recently directly detected the first collider neutrinos. Neutrinos play an important role in all FASER analyses, either as signal or background, and it is therefore essential to understand the neutrino event rates. In this study, we update previous simulations and present prescriptions for theoretical predictions of neutrino fluxes and cross sections, together with their associated uncertainties. With these results, we discuss the potential for possible measurements that could be carried out in the coming years with the FASER neutrino data to be collected in LHC Run 3 and Run 4. Published by the American Physical Society 2024