$data = 'jkdf {hello world} 434 {o lo looooo}';
 
preg_match_all( '#(?:\{(hello)\s+(world)\})|(?:\{(o)\s+(lo)\s+(looooo)\})#ui', $data, $aa, PREG_SET_ORDER );
 

вывод:
[0] => Array
(
  [0] => {hello world}
  [1] => hello
  [2] => world
)
 
[1] => Array
(
  [0] => {o lo looooo}
  [1] =>
  [2] =>
  [3] => o
  [4] => lo
  [5] => looooo
)
 
Вопрос: как правильно сгруппировать подмаски, чтобы не было пустых индексов во втором массиве.
  [1] =>
  [2] =>
Они появляются из-за (hello)\s+(world) которых второе условие ловит из первого.
Необходимо чтобы результат был таким:
[0] => Array
(
  [0] => {hello world}
  [1] => hello
  [2] => world
)
 
[1] => Array
(
  [0] => {o lo looooo}
  [1] => o
  [2] => lo
  [3] => looooo
)
 
Удаление пустых значений массива не подойдет

При данном раскладе, сдается мне, что такого результата достичь нельзя.
Опиши реальную задачу. Не ужели ты собираешься искать при помощи регулярных выражений статические подстроки, типа hello world?

patap, нет, я к примеру дал hello world и ololo чтобы не загромождать читаемость. В реале таких подмасок несколько которые разные тэги вырезают.

Опиши реальную задачу:
Это для шаблонизатора, вместо hello world будет к примеру
{(if) условие}{/if}
вместо ololo
{(include) file}

далее данные передаются через callback, функции, которая читает первый ключ [1] и в зависимости от его значения, if или include, работает с остальными данными. Для inlude только два ключа, условие для if создает минимум 5 ключей, 2 из которых создаются пустыми из-за первой подмаски. В итоге их 7

приведе полный код, и подробные входные данные. А то лично я пока не могу сути уловить 
Может глядя на код и данные ситуация прояснится

DeAle, лучше сделайте просто общее выражение типа

Содержимое, в свою очередь, разбивайте по пробелам и передавайте куда надо.