Fisken hade svält en haj hela, medan de upptagna rovdjuren gick iväg för att ta bitar från 250 kg. (110 kg) slaktkropp av en svärdfisk.
"Åh herregud - jag kommer att komma ihåg detta hela mitt liv", säger en av forskarna i fotografier av den matande frenesin.
Ett fjärrstyrt fordon som heter Deep Discoverer tog bilden. Forskarna som körde fordonet bedrev forskning för National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) ombord på fartyget Okeanos Explorer. Detta var Deep Discoverers sjunde dyk på en expedition som heter Windows till djupet.
Forskarna använde Deep Discoverer 450 meter under Atlanten, och sökte efter ett andra världskrigsförlisning. De riktade rover upp en liten lutning och förväntade sig att hitta båten men upptäckte i stället svärmen av små hajar, kallad hundfisk. Rovdjuren hade förmodligen avkänt denna svärdfisk "matfall" från ett långt avstånd och hade rest för högtiden, skrev Peter J. Auster från Mystic Aquarium och University of Connecticut, i lagets uppdragslogg.
När vrakfisken, en typ av grouper, slingrade framför kameran med en hajsvans som sticker ut från munnen, kom forskarna till en tydlig slutsats: Gästen hade tittat på den matande vanviten hela tiden och gömt sig snyggt bakom själva roveren. .
Trots överraskande är det inte första gången en fisk fångas på kameran som sväljer en haj. Förra året fångade människor som fiskade utanför Floridas kust från en kilo på 500 kg. (227 kg) Goliat-grouper som dartar upp till vattenytan och nabbar en 4 meter lång (1,2 m) haj, rapporterade Fox News vid den tiden.
En hajsexpert sade att detta beteende är "run-of-the-mill", "fisk-ät-fisk" -liv.
"Det kan vara ovanligt att se det, men det är inte helt ovanligt, nej", sa Daniel Abel, en marinbiolog vid Coastal Carolina University, till Live Science. "En stor grouper kommer att äta något mindre än sig själv."
Havet livsmedelskedjan lagen är en brutal, sa Abel: Allt mindre än dig själv är rättvist spel för rovdjur som hajar och grupperingar. Stora grupperingar är kända rovdjur för hajar som hundfisk, sa Abel. Och bortsett från människor är hajar deras egna största rovdjur, tillade han.
Den olyckliga hundfisken som fångats på kameran blev inte offer för en medhaj, men det råkade bara vara mindre än den hungriga grouperen som tittade på den - och för upptagen med att tugga ner för att märka.
