Light single-gluon hybrid states with various (exotic) quantum numbers
Abstract: We apply the QCD sum rule method to study the light single-gluon hybrid states with various (exotic) quantum numbers. We construct twenty-four single-gluon hybrid currents, and use eighteen of them to calculate the masses of forty-four single-gluon hybrid states with the quark-gluon contents $\bar q q g$ ($q=u/d$) and $\bar s s g$. We concentrate on the hybrid states with the exotic quantum number $J{PC} = 1{-+}$, whose masses and widths are calculated to be $M_{|\bar q q g;1-1{-+}\rangle} =1.67{+0.15}_{-0.17}$ GeV, $\Gamma_{|\bar q q g;1-1{-+}\rangle} = 530{+540}_{-330}$ MeV, $M_{|\bar q q g;0+1{-+}\rangle} = 1.67{+0.15}_{-0.17}$ GeV, $\Gamma_{|\bar q q g;0+1{-+}\rangle} = 120{+160}_{-110}$ MeV, $M_{|\bar s s g;0+1{-+}\rangle} = 1.84{+0.14}_{-0.15}$ GeV, and $\Gamma_{|\bar s s g;0+1{-+}\rangle} = 100{+110}_{-~80}$ MeV. Our results support the interpretations of the $\pi_1(1600)$ and $\eta_1(1855)$ as the hybrid states $|\bar q q g;1-1{-+}\rangle$ and $|\bar s s g;0+1{-+}\rangle$, respectively. Considering the uncertainties, our results suggest that the $\pi_1(1600)$ and $\eta_1(1855)$ may also be interpreted as the hybrid states $|\bar q q g;1-1{-+}\rangle$ and $|\bar q q g;0+1{-+}\rangle$, respectively. To differentiate these two assignments and to verify whether they are hybrid states or not, we propose to examine the $a_1(1260) \pi$ decay channel in future experiments.
- doi:10.1093/ptep/ptaa104.
- arXiv:0708.4016, doi:10.1016/j.physrep.2007.07.006.
- doi:10.1016/j.physrep.2003.09.003.
- arXiv:hep-ex/0412045, doi:10.1016/j.physrep.2004.03.008.
- arXiv:1004.5516, doi:10.1103/PhysRevC.82.025208.
- arXiv:1502.07276, doi:10.1016/j.ppnp.2015.03.001.
- arXiv:1601.02092, doi:10.1016/j.physrep.2016.05.004.
- arXiv:1706.06223, doi:10.1103/RevModPhys.90.025001.
- arXiv:1909.06366, doi:10.1016/j.ppnp.2020.103755.
- doi:10.1093/nsr/nwab198.
- arXiv:2204.02649, doi:10.1088/1361-6633/aca3b6.
- arXiv:2202.00621, doi:10.1103/PhysRevLett.129.192002.
- arXiv:2202.00623, doi:10.1103/PhysRevD.106.072012.
- doi:10.1016/0370-2693(88)91686-3.
- doi:10.1103/PhysRevLett.81.5760.
- arXiv:hep-ex/0401004, doi:10.1016/j.physletb.2004.05.032.
- doi:10.1016/0370-2693(93)90456-R.
- arXiv:hep-ex/9705011, doi:10.1103/PhysRevLett.79.1630.
- arXiv:hep-ex/0110075, doi:10.1063/1.1482444.
- doi:10.1016/S0370-2693(98)00123-3.
- arXiv:1909.07091, doi:10.1140/epjc/s10052-020-7930-x.
- doi:10.1140/epjc/s2004-01811-8.
- arXiv:1802.05913, doi:10.1103/PhysRevD.98.092003.
- doi:10.1016/S0375-9474(99)00663-6.
- doi:10.1016/S0370-2693(03)00643-9.
- arXiv:0910.5842, doi:10.1103/PhysRevLett.104.241803.
- arXiv:1109.5843, doi:10.1103/PhysRevD.84.112009.
- arXiv:hep-ex/0405044, doi:10.1103/PhysRevLett.94.032002.
- arXiv:1408.4286, doi:10.1016/j.physletb.2014.11.058.
- arXiv:1810.04171, doi:10.1103/PhysRevLett.122.042002.
- arXiv:2108.01744, doi:10.1103/PhysRevD.105.012005.
- doi:10.1016/0550-3213(79)90194-9.
- doi:10.1016/0370-2693(80)90491-8.
- doi:10.1016/0550-3213(83)90635-1.
- doi:10.1016/0370-2693(83)91445-4.
- arXiv:hep-ph/9411301, doi:10.1016/0550-3213(95)00085-7.
- arXiv:hep-ph/9808346, doi:10.1103/PhysRevD.59.034016.
- arXiv:2202.00904, doi:10.1088/1674-1137/ac567e.
- arXiv:1211.0930, doi:10.1103/PhysRevD.87.065006.
- arXiv:1402.5308, doi:10.1140/epjc/s10052-014-2830-6.
- doi:10.1016/0550-3213(85)90297-4.
- arXiv:hep-lat/0207004, doi:10.1103/PhysRevLett.90.161601.
- arXiv:hep-lat/9611011, doi:10.1016/S0370-2693(97)00384-5.
- arXiv:hep-lat/9707008, doi:10.1103/PhysRevD.56.7039.
- arXiv:1309.2608, doi:10.1103/PhysRevD.88.094505.
- doi:10.1016/0550-3213(83)90177-3.
- doi:10.1016/0370-2693(82)90908-X.
- doi:10.1016/0370-2693(83)90405-7.
- doi:10.1103/PhysRevD.51.R5986.
- arXiv:hep-ph/0211304, doi:10.1103/PhysRevD.67.014025.
- arXiv:2111.13897, doi:10.1103/PhysRevD.105.054030.
- doi:10.1103/PhysRevD.17.898.
- arXiv:hep-ph/0107078, doi:10.1103/PhysRevD.65.025012.
- arXiv:0707.3156, doi:10.1103/PhysRevD.77.056005.
- doi:10.1016/0370-2693(80)90445-1.
- doi:10.1103/PhysRevLett.46.981.
- doi:10.1007/BF01549736.
- doi:10.1016/0370-2693(83)90481-1.
- arXiv:1503.08890, doi:10.1103/PhysRevD.91.114020.
- arXiv:0903.5183, doi:10.1103/PhysRevD.79.114029.
- arXiv:0811.0645, doi:10.1088/1126-6708/2009/01/034.
- doi:10.1142/S0218301309012343.
- doi:10.1007/BF01571718.
- arXiv:1004.4930, doi:10.1103/PhysRevD.82.034508.
- arXiv:0909.0200, doi:10.1103/PhysRevLett.103.262001.
- arXiv:0903.1120, doi:10.1103/PhysRevD.79.114026.
- arXiv:hep-lat/0509106, doi:10.1103/PhysRevD.72.114507.
- arXiv:hep-lat/0301024, doi:10.1103/PhysRevD.68.074505.
- arXiv:hep-lat/9809087, doi:10.1016/S0920-5632(99)85043-9.
- doi:10.1103/PhysRevD.31.2910.
- arXiv:hep-ph/0604161, doi:10.1103/PhysRevD.74.034003.
- arXiv:0710.5352, doi:10.1142/S0217751X08042687.
- doi:10.1016/0550-3213(84)90583-2.
- arXiv:hep-ph/0003151, doi:10.1016/S0370-2693(00)00621-3.
- arXiv:hep-ph/9809331, doi:10.1007/s100529901071.
- doi:10.1007/BF01548817.
- arXiv:hep-ph/0703186, doi:10.1103/PhysRevD.76.094001.
- doi:10.1016/0550-3213(82)90306-6.
- arXiv:0903.2266, doi:10.1016/j.physletb.2009.04.012.
- arXiv:1806.02465, doi:10.1103/PhysRevD.98.096020.
- arXiv:hep-ph/9611375, doi:10.1016/S0370-2693(97)00438-3.
- doi:10.1103/PhysRevLett.54.869.
- doi:10.1103/PhysRevLett.53.2207.
- doi:10.1016/0370-2693(88)91395-0.
- arXiv:hep-ph/9812405, doi:10.1103/PhysRevD.60.014008.
- arXiv:hep-ph/9903537, doi:10.1103/PhysRevD.60.097502.
- arXiv:hep-ph/0205255, doi:10.1103/PhysRevD.66.014012.
- arXiv:hep-lat/0603007, doi:10.1103/PhysRevD.73.074506.
- arXiv:hep-ph/0204237, doi:10.1103/PhysRevD.65.114013.
- arXiv:hep-ph/9412301, doi:10.1103/PhysRevD.52.1706.
- arXiv:hep-ph/9712388, doi:10.1103/PhysRevD.57.6771.
- arXiv:hep-ph/0105329, doi:10.1016/S0370-2693(01)00905-4.
- arXiv:2203.04327, doi:10.1016/j.physletb.2022.137478.
- arXiv:2207.04694, doi:10.1103/PhysRevD.107.054511.
- arXiv:2208.05442, doi:10.1016/j.physletb.2023.137965.
- arXiv:0808.2344, doi:10.1103/PhysRevD.78.117502.
- arXiv:0806.1998, doi:10.1103/PhysRevD.78.054017.
- arXiv:1507.03717, doi:10.1103/PhysRevLett.115.172001.
- arXiv:1906.07340, doi:10.1088/1674-1137/44/5/054104.
- arXiv:2111.07328, doi:10.1103/PhysRevD.105.114004.
- arXiv:2202.00863, doi:10.1007/s11433-022-1887-5.
- arXiv:2203.06934, doi:10.1016/j.nuclphysa.2022.122571.
- arXiv:2203.14014, doi:10.1103/PhysRevD.106.074003.
- arXiv:2205.09283, doi:10.1103/PhysRevD.106.036005.
- arXiv:2205.10994, doi:10.1103/PhysRevLett.129.102002.
- arXiv:2402.12211.
- arXiv:1010.3974, doi:10.1103/PhysRevD.83.014006.
- arXiv:1010.2293, doi:10.1103/PhysRevD.83.014021.
- arXiv:2202.04918, doi:10.1088/0256-307X/39/5/051201.
- doi:10.1103/PhysRevD.47.3001.
- arXiv:hep-ph/9607404, doi:10.1103/PhysRevD.54.6986.
- arXiv:hep-ph/0207183, doi:10.1140/epjc/s2002-01099-8.
- arXiv:hep-ph/0201174, doi:10.1016/S0370-2693(02)01951-2.
- arXiv:hep-lat/0503001, doi:10.1140/epjc/s2005-02250-9.
- arXiv:1105.2922, doi:10.1016/j.physletb.2011.11.058.
- arXiv:1801.00592, doi:10.1142/S0217751X18500458.
Paper Prompts
Sign up for free to create and run prompts on this paper using GPT-5.
Top Community Prompts
Collections
Sign up for free to add this paper to one or more collections.