Decay properties of P-wave bottom baryons within light-cone sum rules
Hui-Min Yang, Hua-Xing Chen, Er-Liang Cui, Atsushi Hosaka, Qiang Mao
Abstract
Abstract We use the method of light-cone sum rules to study decay properties of P -wave bottom baryons belonging to the SU (3) flavor $$\mathbf {6}_F$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:msub><mml:mn>6</mml:mn><mml:mi>F</mml:mi></mml:msub></mml:math> representation. In Cui et al. (Phys Rev D 99:094021, 2019) we have studied their mass spectrum and pionic decays, and found that the $$\varSigma _{b}(6097)$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Σ</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>6097</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math> and $$\varXi _{b}(6227)$$ <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:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>6227</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math> can be well interpreted as P -wave bottom baryons of $$J^P = 3/2^-$$ <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>3</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:msup><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math> . In this paper we further study their decays into ground-state bottom baryons and vector mesons. We propose to search for a new state $$\varXi _b({5/2}^-)$$ <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:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math> , that is the $$J^P = 5/2^-$$ <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>5</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:msup><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math> partner state of the $$\varXi _{b}(6227)$$ <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:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>6227</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math> , in the $$\varXi _b({5/2}^-) \rightarrow \varXi _b^{*}\rho \rightarrow \varXi _b^{*}\pi \pi $$ <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:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>→</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Ξ</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>ρ</mml:mi><mml:mo>→</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Ξ</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>π</mml:mi><mml:mi>π</mml:mi></mml:mrow></mml:math> decay process. Its mass is $$12 \pm 5$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn><mml:mo>±</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:math> MeV larger than that of the $$\varXi _{b}(6227)$$ <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:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>6227</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math> .