Tack vare lyckliga ögonblicksbilder tagna av en amatörastronom i Argentina, forskare har fått sin första bild av den första ljusskuren från explosionen av en massiv stjärna.

Under tester av en ny kamera, Víctor Buso tog bilder av en avlägsen galax före och efter supernovans "chockutbrott" - när en överljudstryckvåg från stjärnans exploderande kärna träffar och värmer upp gas vid stjärnans yta till en mycket hög temperatur, får den att avge ljus och snabbt ljusna.

Hittills, ingen har kunnat fånga det "första optiska ljuset" från en supernova, eftersom stjärnor exploderar till synes slumpmässigt på himlen, och ljuset från chockutbrott är flyktigt. De nya uppgifterna ger viktiga ledtrådar till stjärnans fysiska struktur precis innan dess katastrofala bortgång och till arten av själva explosionen.

"Professionella astronomer har länge letat efter en sådan händelse, " sade UC Berkeley-astronomen Alex Filippenko, som följde upp upptäckten med observationer vid Lick och Keck-observatorierna som visade sig vara avgörande för en detaljerad analys av explosionen, kallas SN 2016gkg. "Observationer av stjärnor i de första ögonblicken de börjar explodera ger information som inte direkt kan erhållas på något annat sätt."

"Busos data är exceptionella, ", tillade han. "Detta är ett enastående exempel på ett partnerskap mellan amatörer och professionella astronomer."

Upptäckten och resultaten av uppföljande observationer från hela världen kommer att publiceras i numret av tidskriften den 22 februari Natur .

Den 20 september 2016, Buso av Rosario, Argentina, testade en ny kamera på sitt 16-tums teleskop genom att ta en serie kortexponerade fotografier av spiralgalaxen NGC 613, som är cirka 80 miljoner ljusår från jorden och belägen inom den södra konstellationen Sculptor.

Lyckligtvis, han undersökte dessa bilder omedelbart och märkte en svag ljuspunkt som snabbt ljusnade nära änden av en spiralarm som inte var synlig i hans första uppsättning bilder.

Astronomen Melina Bersten och hennes kollegor vid Instituto de Astrofísica de La Plata i Argentina fick snart reda på den otroliga upptäckten och insåg att Buso hade fångat en sällsynt händelse, en del av den första timmen efter att ljus dyker upp från en massiv exploderande stjärna. Hon uppskattade Busos chanser till en sådan upptäckt, hans första supernova, på en på 10 miljoner eller kanske till och med så låg som en på 100 miljoner.

"Det är som att vinna det kosmiska lotteriet, sa Filippenko.

Bersten kontaktade omedelbart en internationell grupp av astronomer för att hjälpa till att utföra ytterligare täta observationer av SN 2016gkg under de kommande två månaderna, avslöjar mer om typen av stjärna som exploderade och arten av explosionen.

Filippenko och hans kollegor fick en serie av sju spektra, där ljuset bryts upp i dess komponentfärger, som i en regnbåge, med Shane 3-meters teleskop vid University of Californias Lick Observatory nära San Jose, Kalifornien, och med de dubbla 10-metersteleskopen från W. M. Keck Observatory på Maunakea, Hawaii. Detta gjorde det möjligt för det internationella teamet att fastställa att explosionen var en supernova av typ IIb:explosionen av en massiv stjärna som tidigare hade förlorat det mesta av sitt vätehölje, en art av exploderande stjärna som först observerades av Filippenko 1987.

Genom att kombinera data med teoretiska modeller, teamet uppskattade att stjärnans initiala massa var ungefär 20 gånger massan av vår sol, även om den förlorade det mesta av sin massa, förmodligen till en sällskapsstjärna, och slank ner till cirka 5 solmassor innan den exploderade.

Filippenkos team fortsatte att övervaka supernovans föränderliga ljusstyrka under två månader med andra Lick-teleskop:0,76-meters Katzman Automatic Imaging Telescope och 1-meters Nickel-teleskopet.

"Lick-spektra, fås med bara ett 3-meters teleskop, är av enastående kvalitet delvis på grund av en nyligen omfattande uppgradering av Kast-spektrografen, möjliggjort av Heising-Simons Foundation samt William och Marina Kast, sa Filippenko.