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北天半球(北天とも呼ばれる)は、天球の北半分、すなわち天の赤道の北側に位置する領域である。この任意の球体は、地球の自転によって極軸を中心に西向きに回転しているように見える。
北極点からは、いつでも北の空全体を見ることができますが、観測者が南に行くほど見える半球の範囲は狭くなります。南半球に対応するのが南天です。
天文学的な議論や天体地図作成に関する記述においては、北半球は「北半球」と呼ばれることがある。
天体図を作成する際、天文学者は空を、天の赤道によって2つに分割された球体の内側のように捉えることがあります。したがって、北天または北半球とは、天の赤道より北にある天球の半分を指します。この地球中心モデルは、地球の赤道を想像上の天球に投影した理想的なモデルではありますが、北半球と南半球は、地球自体の半球の説明と混同してはなりません。

現代の88星座のうち、43星座は主に北天半球に位置し、28星座は完全に北半球にあります。残りの14星座(みずがめ座、わし座、こいぬ座、くじら座、うみへび座、しし座、いっかくじゅう座、へびつかい座、オリオン座、うお座、へび座、ろくぶんぎ座、おうし座、おとめ座)は一部が南半球にあります。エリダヌス座は一部が北天半球にあります。[ 1 ]
北天の北極星はこぐま座で最も明るい星であるポラリスです。北天で最も明るい星はアークトゥルスで、空で4番目に明るい星であり、ベガがそれに続いています。[ 2 ]