Strong decays of the newly observed narrow $$\Omega _b$$ structures

Abstract

Abstract Motivated by the newly observed narrow structures $$\Omega _b(6316)^-$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Ω</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>6316</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math> , $$\Omega _b(6330)^-$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Ω</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>6330</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math> , $$\Omega _b(6340)^-$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Ω</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>6340</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math> , and $$\Omega _b(6350)^-$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Ω</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>6350</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math> in the $$\Xi _b^0 K^-$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>Ξ</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math> mass spectrum, we investigate the strong decays of the low-lying $$\Omega _b$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:msub><mml:mi>Ω</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:msub></mml:math> states within the $$^3P_0$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow/><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math> model systematically. According to their masses and decay widths, the observed $$\Omega _b(6316)^-$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Ω</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>6316</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math> , $$\Omega _b(6330)^-$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Ω</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>6330</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math> , $$\Omega _b(6340)^-$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Ω</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>6340</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math> , and $$\Omega _b(6350)^-$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Ω</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>6350</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math> resonances can be reasonably assigned as the $$\lambda -$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:mi>λ</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo></mml:mrow></mml:math> mode $$\Omega _b(1P)$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Ω</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math> states with $$J^P=1/2^-, 3/2^-, 3/2^-$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>J</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:msup><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:msup><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:msup><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math> , and $$5/2^-$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:msup><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math> . Meanwhile, the remaining $$P-$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo></mml:mrow></mml:math> wave state with $$J^P=1/2^-$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>J</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:msup><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math> should have a rather broad width, which can hardly be observed by experiments. For the $$\Omega _b(2S)$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Ω</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math> and $$\Omega _b(1D)$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Ω</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math> states, our predictions show that these states have relatively narrow total widths and mainly decay into the $$\Xi _b {\bar{K}}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Ξ</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:msub><mml:mover><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>¯</mml:mo></mml:mrow></mml:mover></mml:mrow></mml:math> , $$\Xi _b^\prime {\bar{K}}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>Ξ</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup><mml:mover><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>¯</mml:mo></mml:mrow></mml:mover></mml:mrow></mml:math> and $$\Xi _b^{\prime *} {\bar{K}}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>Ξ</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo><mml:mrow/><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mover><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>¯</mml:mo></mml:mrow></mml:mover></mml:mrow></mml:math> final states. These abundant theoretical predictions may be valuable for searching more excited $$\Omega _b$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:msub><mml:mi>Ω</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:msub></mml:math> states in future experiments.

Topics & Concepts