A coupled-channel perspective analysis on bottom-strange molecular pentaquarks

Abstract In the present work, we systematically study various bottom-strange molecular pentaquarks to search for possible bound states and resonances by adopting a one boson exchange model within the complex scaling method. According to our calculations, we predict several bound and resonant states for bottom baryon $$Y_{b}(\Lambda _b,\Sigma _b) \bar{K}^{(*)}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mi>Y</mml:mi> <mml:mi>b</mml:mi> </mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:msub> <mml:mi>Λ</mml:mi> <mml:mi>b</mml:mi> </mml:msub> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:msub> <mml:mi>Σ</mml:mi> <mml:mi>b</mml:mi> </mml:msub> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mover> <mml:mrow> <mml:mi>K</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>¯</mml:mo> </mml:mrow> </mml:mover> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mrow/> <mml:mo>∗</mml:mo> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:math> and $$Y_{b} K^{(*)}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mi>Y</mml:mi> <mml:mi>b</mml:mi> </mml:msub> <mml:mmultiscripts> <mml:mi>K</mml:mi> <mml:mrow/> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mrow/> <mml:mo>∗</mml:mo> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> </mml:mmultiscripts> </mml:mrow> </mml:math> systems. In particular, a bound state in the $$I(J^P)=1/2(1/2^-)\Sigma _b \bar{K}/\Lambda _b \bar{K}^*/\Sigma _b \bar{K}^*$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>I</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:msup> <mml:mi>J</mml:mi> <mml:mi>P</mml:mi> </mml:msup> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:mo>/</mml:mo> <mml:mn>2</mml:mn> <mml:mrow> <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:mrow> <mml:msub> <mml:mi>Σ</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:mo>/</mml:mo> <mml:msub> <mml:mi>Λ</mml:mi> <mml:mi>b</mml:mi> </mml:msub> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mover> <mml:mrow> <mml:mi>K</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>¯</mml:mo> </mml:mrow> </mml:mover> </mml:mrow> <mml:mo>∗</mml:mo> </mml:msup> <mml:mo>/</mml:mo> <mml:msub> <mml:mi>Σ</mml:mi> <mml:mi>b</mml:mi> </mml:msub> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mover> <mml:mrow> <mml:mi>K</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>¯</mml:mo> </mml:mrow> </mml:mover> </mml:mrow> <mml:mo>∗</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:math> system may correspond to the particle $$\Xi _b(6227)$$ <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> . Meanwhile, the predicted bound state with mass in the range of $$6303\sim 6269~\textrm{MeV}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mn>6303</mml:mn> <mml:mo>∼</mml:mo> <mml:mn>6269</mml:mn> <mml:mspace/> <mml:mtext>MeV</mml:mtext> </mml:mrow> </mml:math> in the $$I(J^P)=1/2(1/2^-)\Sigma _bK/\Lambda _bK^*/\Sigma _bK^*$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>I</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:msup> <mml:mi>J</mml:mi> <mml:mi>P</mml:mi> </mml:msup> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:mo>/</mml:mo> <mml:mn>2</mml:mn> <mml:mrow> <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:mrow> <mml:msub> <mml:mi>Σ</mml:mi> <mml:mi>b</mml:mi> </mml:msub> <mml:mi>K</mml:mi> <mml:mo>/</mml:mo> <mml:msub> <mml:mi>Λ</mml:mi> <mml:mi>b</mml:mi> </mml:msub> <mml:msup> <mml:mi>K</mml:mi> <mml:mo>∗</mml:mo> </mml:msup> <mml:mo>/</mml:mo> <mml:msub> <mml:mi>Σ</mml:mi> <mml:mi>b</mml:mi> </mml:msub> <mml:msup> <mml:mi>K</mml:mi> <mml:mo>∗</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:math> system is flavor exotic and does not appear in the spectroscopy of conventional baryons, which may help clarify the nature of $$\Xi _b(6227)$$ <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>