Strong decays of the light exotic $$0^{+-}$$ and $$2^{+-}$$ hybrid mesons

Abstract A model of hybrid meson structure based on the QCD Hamiltonian in Coulomb gauge and a single constituent quasigluon is applied to the computation of hadronic decays of mesons with exotic quantum numbers, $$0^{+-}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msup> <mml:mn>0</mml:mn> <mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:math> and $$2^{+-}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msup> <mml:mn>2</mml:mn> <mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:math> . These correspond to hybrid mesons in which the gluon couples to a $$q\bar{q}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>q</mml:mi> <mml:mover> <mml:mrow> <mml:mi>q</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>¯</mml:mo> </mml:mrow> </mml:mover> </mml:mrow> </mml:math> pair in an P -wave and can therefore be identified as orbital excitations of the exotic $$1^{-+}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msup> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:mrow> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:math> state. Interestingly, we find $$0^{+-}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msup> <mml:mn>0</mml:mn> <mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:math> states to be narrow, contrary to what was found by previous calculations. This is primarily due to the suppression of the decay mode $$0^{+-}\rightarrow 2^1S_0+1^1S_0$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mn>0</mml:mn> <mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msup> <mml:mn>2</mml:mn> <mml:mn>1</mml:mn> </mml:msup> <mml:msub> <mml:mi>S</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msub> <mml:mo>+</mml:mo> <mml:msup> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:mn>1</mml:mn> </mml:msup> <mml:msub> <mml:mi>S</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> , which is unique to our model. The $$2^{+-}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msup> <mml:mn>2</mml:mn> <mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:math> states are found to be narrow, as expected.