Закон всемирного тяготения Ньютона не полностью не применяется в современных астрофизических исследованиях, так как он был уточнён и расширен общей теорией относительности Альберта Эйнштейна (ОТО). 4

Однако в некоторых случаях в астрофизике для объяснения явлений, которые не согласуются с законом Ньютона, используются альтернативные теории, например:

• Модель модифицированной ньютоновской динамики (MOND). 12 Её разработал израильский физик Мордехай Милгром в 1982 году. 1 Согласно этой теории, ускорение нелинейно зависит от массы, и для малых ускорений закон всемирного тяготения не действует. 1 Движение определяется не только собственной массой, но и массой окружающих объектов — это так называемый эффект внешнего поля. 1

Также для объяснения странностей во вращении звёзд и газовых облаков в галактиках в астрофизику ввели понятие тёмной материи — гипотетической субстанции, которая оказывает дополнительное воздействие на звёзды помимо обычного вещества. 2