Decay and production properties of a strange double-charm pentaquark

In this work, we investigate the decay and production properties of the strange double-charm pentaquark <a:math xmlns:a="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <a:msubsup> <a:mi>P</a:mi> <a:mrow> <a:mi>c</a:mi> <a:mi>c</a:mi> <a:mi>s</a:mi> </a:mrow> <a:mrow> <a:mo>+</a:mo> <a:mo>+</a:mo> </a:mrow> </a:msubsup> </a:math> with strangeness <c:math xmlns:c="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <c:mi>S</c:mi> <c:mo>=</c:mo> <c:mo>−</c:mo> <c:mn>1</c:mn> </c:math> . Building upon our previous work predicting its <e:math xmlns:e="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <e:msup> <e:mi>J</e:mi> <e:mi>P</e:mi> </e:msup> <e:mo>=</e:mo> <e:mn>1</e:mn> <e:mo>/</e:mo> <e:msup> <e:mn>2</e:mn> <e:mo>−</e:mo> </e:msup> </e:math> molecular configuration, we employ three-point QCD sum rules to calculate its strong decay widths and estimate its production branching ratio via <g:math xmlns:g="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <g:msubsup> <g:mi mathvariant="normal">Ξ</g:mi> <g:mrow> <g:mi>b</g:mi> <g:mi>c</g:mi> </g:mrow> <g:mo>+</g:mo> </g:msubsup> </g:math> baryon decays. The total strong decay width to the <j:math xmlns:j="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <j:msub> <j:mi mathvariant="normal">Ξ</j:mi> <j:mrow> <j:mi>c</j:mi> <j:mi>c</j:mi> </j:mrow> </j:msub> <j:mover accent="true"> <j:mi>K</j:mi> <j:mo stretchy="false">¯</j:mo> </j:mover> </j:math> and <o:math xmlns:o="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <o:msub> <o:mi mathvariant="normal">Ω</o:mi> <o:mrow> <o:mi>c</o:mi> <o:mi>c</o:mi> </o:mrow> </o:msub> <o:mi>π</o:mi> </o:math> final-state channels is determined as <r:math xmlns:r="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <r:mn>85</r:mn> <r:mo>±</r:mo> <r:mn>19</r:mn> <r:mtext> </r:mtext> <r:mtext> </r:mtext> <r:mi>MeV</r:mi> </r:math> . Furthermore, using a rescattering mechanism, we analyze the <t:math xmlns:t="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <t:msubsup> <t:mi mathvariant="normal">Ξ</t:mi> <t:mrow> <t:mi>b</t:mi> <t:mi>c</t:mi> </t:mrow> <t:mo>+</t:mo> </t:msubsup> <t:mo stretchy="false">→</t:mo> <t:msubsup> <t:mi>D</t:mi> <t:mi>s</t:mi> <t:mrow> <t:mo>*</t:mo> <t:mo>−</t:mo> </t:mrow> </t:msubsup> <t:msubsup> <t:mi mathvariant="normal">Ξ</t:mi> <t:mrow> <t:mi>c</t:mi> <t:mi>c</t:mi> </t:mrow> <t:mrow> <t:mo>+</t:mo> <t:mo>+</t:mo> </t:mrow> </t:msubsup> <t:mo stretchy="false">→</t:mo> <t:msup> <t:mi>D</t:mi> <t:mo>−</t:mo> </t:msup> <t:msubsup> <t:mi>P</t:mi> <t:mrow> <t:mi>c</t:mi> <t:mi>c</t:mi> <t:mi>s</t:mi> </t:mrow> <t:mrow> <t:mo>+</t:mo> <t:mo>+</t:mo> </t:mrow> </t:msubsup> </t:math> process and estimate the production branching ratio to be <z:math xmlns:z="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <z:mi mathvariant="script">B</z:mi> <z:mi>r</z:mi> <z:mo stretchy="false">(</z:mo> <z:msubsup> <z:mi mathvariant="normal">Ξ</z:mi> <z:mrow> <z:mi>b</z:mi> <z:mi>c</z:mi> </z:mrow> <z:mo>+</z:mo> </z:msubsup> <z:mo stretchy="false">→</z:mo> <z:msup> <z:mi>D</z:mi> <z:mo>−</z:mo> </z:msup> <z:msubsup> <z:mi>P</z:mi> <z:mrow> <z:mi>c</z:mi> <z:mi>c</z:mi> <z:mi>s</z:mi> </z:mrow> <z:mrow> <z:mo>+</z:mo> <z:mo>+</z:mo> </z:mrow> </z:msubsup> <z:mo stretchy="false">)</z:mo> <z:mo>=</z:mo> <z:mo stretchy="false">(</z:mo> <z:msubsup> <z:mn>4.3</z:mn> <z:mrow> <z:mo>−</z:mo> <z:mn>1.5</z:mn> </z:mrow> <z:mrow> <z:mo>+</z:mo> <z:mn>2.0</z:mn> </z:mrow> </z:msubsup> <z:mo stretchy="false">)</z:mo> <z:mo>×</z:mo> <z:msup> <z:mn>10</z:mn> <z:mrow> <z:mo>−</z:mo> <z:mn>6</z:mn> </z:mrow> </z:msup> </z:math> . The relatively narrow width and detectable branching ratio suggest the possibility searching for this pentaquark state in the future.