We present the first catalog of active galactic nuclei (AGNs) detected by the Large Area Telescope (LAT), corresponding to 11 months of data collected in scientific operation mode. The First LAT AGN Catalog (1LAC) includes 671 γ-ray sources located at high Galactic latitudes (|b|>10°) that are detected with a test statistic greater than 25 and associated statistically with AGNs. Some LAT sources are associated with multiple AGNs, and consequently, the catalog includes 709 AGNs, comprising 300 BL Lacertae objects, 296 flat-spectrum radio quasars, 41 AGNs of other types, and 72 AGNs of unknown type. We also classify the blazars based on their spectral energy distributions as archival radio, optical, and X-ray data permit. In addition to the formal 1LAC sample, we provide AGN associations for 51 low-latitude LAT sources and AGN "affiliations" (unquantified counterpart candidates) for 104 high-latitude LAT sources without AGN associations. The overlap of the 1LAC with existing γ-ray AGN catalogs (LBAS, EGRET, AGILE, Swift, INTEGRAL, TeVCat) is briefly discussed. Various properties—such as γ-ray fluxes and photon power-law spectral indices, redshifts, γ-ray luminosities, variability, and archival radio luminosities—and their correlations are presented and discussed for the different blazar classes. We compare the 1LAC results with predictions regarding the γ-ray AGN populations, and we comment on the power of the sample to address the question of the blazar sequence.

The Large Area Telescope (LAT) aboard the Fermi Gamma-ray Space Telescope provides an unprecedented opportunity to study gamma-ray blazars. To capitalize on this opportunity, beginning in late 2007, about a year before the start of LAT science operations, we began a large-scale, fast-cadence 15 GHz radio monitoring program with the 40-m telescope at the Owens Valley Radio Observatory (OVRO). This program began with the 1158 northern (declination>-20 deg) sources from the Candidate Gamma-ray Blazar Survey (CGRaBS) and now encompasses over 1500 sources, each observed twice per week with a ~4 mJy (minimum) and 3% (typical) uncertainty. Here, we describe this monitoring program and our methods, and present radio light curves from the first two years (2008 and 2009). As a first application, we combine these data with a novel measure of light curve variability amplitude, the intrinsic modulation index, through a likelihood analysis to examine the variability properties of subpopulations of our sample. We demonstrate that, with high significance (7-sigma), gamma-ray-loud blazars detected by the LAT during its first 11 months of operation vary with about a factor of two greater amplitude than do the gamma-ray-quiet blazars in our sample. We also find a significant (3-sigma) difference between variability amplitude in BL Lacertae objects and flat-spectrum radio quasars (FSRQs), with the former exhibiting larger variability amplitudes. Finally, low-redshift (z<1) FSRQs are found to vary more strongly than high-redshift FSRQs, with 3-sigma significance. These findings represent an important step toward understanding why some blazars emit gamma-rays while others, with apparently similar properties, remain silent.

Abstract Particle interactions are key elements of many dynamical systems. In the context of systems described by a Boltzmann equation, such interactions may be described by a collision integral, a multidimensional integral over the momentum-phase space of the interaction. This integral is often simplified by assuming isotropic particle distributions, however such an assumption places constraints on the dynamics of the system. This paper presents computational forms of the collision integral for relativistic, binary interactions at three levels of anisotropy, including a novel form in the isotropic case. All these forms are split into two parts, an absorption and an emission spectrum, which may be pre-calculated via numerical integration for simulation purposes. We demonstrate the use of these forms by comparison with the analytically integrated, isotropic emission spectrum of electron-positron annihilation, which are shown to agree to numerical precision. The emission spectrum is then further extended to axisymmetric particle distributions, where 2D spectral maps can be generated to provide new insight.