Teoria grawitacji, popularna wśród fizyków, ma słabe zastosowanie w świecie rzeczywistym. Astronomowie doszli do tego wniosku, przyglądając się temu, co dzieje się w bezpośrednim sąsiedztwie czarnych dziur. Naukowcy zaproponowali również nowy sposób budowania modeli czarnych dziur. Pracownik Uralskiego Uniwersytetu Federalnego nazwany na cześć pierwszego prezydenta Rosji B. N. Jelcyn (UrFU) i jej kolega z Uniwersytetu Tokijskiego zostali zaprezentowani w magazynie Classical and Quantum Gravity.
Obecnie większość naukowców uważa, że czarne dziury to rzeczywiste obiekty, a nie tylko matematyczne rozwiązania równań ogólnej teorii względności. Jednak współczesna fizyka zgromadziła wiele warunków wstępnych do rewizji tej teorii. Wszystkie podstawowe interakcje znane nauce zostały już opisane w „języku kwantowym”, z wyjątkiem grawitacji. Te niespójności wskazują, że teoria względności jest tylko jednym przybliżeniem ostatecznej teorii grawitacji.
Jedną z najprostszych wersji takiej rozszerzonej teorii jest założenie, że wprowadzana do równań stała grawitacyjna nie jest stałą, ale polem, które może zmieniać się w czasie i przestrzeni. Naukowcy na współczesnym poziomie dokładności nie mogą zmierzyć tego wolno zmieniającego się pola i tylko dlatego postrzegają je jako stałą. Jeśli przyjmiemy tę hipotezę, wówczas grawitacja powstaje z polem skalarnym (podanym w każdym punkcie tylko jedną liczbą). Tak powstała pierwsza i najprostsza teoria grawitacji z polem skalarnym, teoria Bransa-Dickego. Obecnie klasa teorii grawitacji z polem skalarnym jest bardzo szeroka; teorie takie są uważane za jeden z najbardziej obiecujących sposobów poszerzenia ogólnej teorii względności.
W nowej pracy Daria Tretyakova z UrFU wraz z koleżanką z Uniwersytetu Tokijskiego zbadała jedną z teorii tej klasy - tzw. Model Horndesky'ego. Horndesky to najbardziej ogólna możliwa klasa teorii grawitacji z polem skalarnym, w której nie ma niestabilności, to znaczy nie ma niezwykłych parametrów materii (na przykład masy ujemnej lub urojonej).
Na poziomie kosmologicznym (skali, w jakiej Wszechświat można uznać za pojedynczy przedmiot badań), modele tej klasy, które charakteryzują się symetrią względem przesunięcia w czasie i przestrzeni pola skalarnego, sprawdziły się dobrze, pozwalając na opisanie szybko rozwijającego się Wszechświata bez odwoływania się do dodatkowych teorii. Autorzy zdecydowali się przetestować te modele bardziej rygorystycznie i wszechstronnie. Astronomowie zbadali modele Horndesky'ego w astrofizycznej skali poszczególnych obiektów kosmicznych i odkryli, że czarne dziury w modelach, które z powodzeniem udowodniono w kosmologii, są niestabilne.
Modele te słabo nadają się do opisu rzeczywistego Wszechświata, ponieważ dziś uważa się, że czarne dziury istnieją, a wręcz przeciwnie, są dość stabilne. Sytuację można jednak naprawić: naukowcy zaproponowali sposób budowania modeli Horndesky'ego, zapewniających stabilność czarnych dziur w ramach takich teorii. Teraz autorzy planują poddać nowo zaproponowane modele standardowym testom: sprawdzić adekwatność w skali kosmologicznej i astrofizycznej.