>しかし、$myhostname が実際のホスト名と極端に違うことなど有り得ないでしょう。

だから無知だっていうんだよ。

MTA がファイアウォールの裏側にいてプライベートアドレスしか
持っていないようなネットワーク構成なんてのは少しも珍しくない。
そういう場合、そのファイアウォールの裏側にいるプライベートアドレスの MTA が
外から名前を解決できるホスト名を持ってると思うか?