Pentaquark molecular states with hidden bottom and double strangeness

Abstract We investigate the meson-baryon interaction in coupled channels with the quantum numbers of the pentaquarks $$P_{bss}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub> <mml:mi>P</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mi>bss</mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math> and $$P_{bsss}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub> <mml:mi>P</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mi>bsss</mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math> . The interaction is derived from an extension of the local hidden gauge approach to the heavy quark sector, which has demonstrated accurate results compared to experiments involving $$\Omega _{b}$$ <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> , $$\Xi _{b}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub> <mml:mi>Ξ</mml:mi> <mml:mi>b</mml:mi> </mml:msub> </mml:math> states, and pentaquarks $$P_{c}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub> <mml:mi>P</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> </mml:msub> </mml:math> and $$P_{cs}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub> <mml:mi>P</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mi>cs</mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math> . In our study, we identify several molecular states with small decay widths within the chosen set of coupled channels. The spin-parity ( $$J^P$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msup> <mml:mi>J</mml:mi> <mml:mi>P</mml:mi> </mml:msup> </mml:math> ) of these states is as follows: $$J^P={\frac{1}{2}}^-$$ <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:msup> <mml:mrow> <mml:mfrac> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mfrac> </mml:mrow> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:math> for pseudoscalar-baryon ( $${\frac{1}{2}}^+$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mfrac> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mfrac> </mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> </mml:math> ) coupled channels, $$J^P={\frac{3}{2}}^-$$ <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:msup> <mml:mrow> <mml:mfrac> <mml:mn>3</mml:mn> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mfrac> </mml:mrow> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:math> for pseudoscalar-baryon ( $${\frac{3}{2}}^+$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mfrac> <mml:mn>3</mml:mn> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mfrac> </mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> </mml:math> ) coupled channels, $$J^P={\frac{1}{2}}^-$$ <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:msup> <mml:mrow> <mml:mfrac> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mfrac> </mml:mrow> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:math> and $${\frac{3}{2}}^-$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mfrac> <mml:mn>3</mml:mn> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mfrac> </mml:mrow> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:msup> </mml:math> for vector-baryon ( $${\frac{1}{2}}^+$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mfrac> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mfrac> </mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> </mml:math> ) coupled channels, and $$J^P={\frac{1}{2}}^-$$ <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:msup> <mml:mrow> <mml:mfrac> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mfrac> </mml:mrow> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:math> , $${\frac{3}{2}}^-$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mfrac> <mml:mn>3</mml:mn> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mfrac> </mml:mrow> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:msup> </mml:math> , $${\frac{5}{2}}^-$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mfrac> <mml:mn>5</mml:mn> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mfrac> </mml:mrow> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:msup> </mml:math> for vector-baryon ( $${\frac{3}{2}}^+$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mfrac> <mml:mn>3</mml:mn>