We present the fourth Fermi Large Area Telescope catalog (4FGL) of gamma-ray sources. Based on the first eight years of science data from the Fermi Gamma-ray Space Telescope mission in the energy range from 50 MeV to 1 TeV, it is the deepest yet in this energy range. Relative to the 3FGL catalog, the 4FGL catalog has twice as much exposure as well as a number of analysis improvements, including an updated model for the Galactic diffuse gamma-ray emission, and two sets of light curves (1-year and 2-month intervals). The 4FGL catalog includes 5064 sources above 4 sigma significance, for which we provide localization and spectral properties. Seventy-five sources are modeled explicitly as spatially extended, and overall 358 sources are considered as identified based on angular extent, periodicity or correlated variability observed at other wavelengths. For 1336 sources we have not found plausible counterparts at other wavelengths. More than 3130 of the identified or associated sources are active galaxies of the blazar class, and 239 are pulsars.

We present an incremental version (4FGL-DR3, for Data Release 3) of the fourth Fermi-LAT catalog of gamma-ray sources. Based on the first twelve years of science data in the energy range from 50 MeV to 1 TeV, it contains 6658 sources. The analysis improves on that used for the 4FGL catalog over eight years of data: more sources are fit with curved spectra, we introduce a more robust spectral parameterization for pulsars, and we extend the spectral points to 1 TeV. The spectral parameters, spectral energy distributions, and associations are updated for all sources. Light curves are rebuilt for all sources with 1 yr intervals (not 2 month intervals). Among the 5064 original 4FGL sources, 16 were deleted, 112 are formally below the detection threshold over 12 yr (but are kept in the list), while 74 are newly associated, 10 have an improved association, and seven associations were withdrawn. Pulsars are split explicitly between young and millisecond pulsars. Pulsars and binaries newly detected in LAT sources, as well as more than 100 newly classified blazars, are reported. We add three extended sources and 1607 new point sources, mostly just above the detection threshold, among which eight are considered identified, and 699 have a plausible counterpart at other wavelengths. We discuss degree-scale residuals to the global sky model and clusters of soft unassociated point sources close to the Galactic plane, which are possibly related to limitations of the interstellar emission model and missing extended sources.

The fourth catalog of active galactic nuclei (AGNs) detected by the Fermi Gamma-ray Space Telescope Large Area Telescope (4LAC) between 2008 August 4 and 2016 August 2 contains 2863 objects located at high Galactic latitudes (|b|>10{\deg}). It includes 85% more sources than the previous 3LAC catalog based on 4 years of data. AGNs represent at least 79% of the high-latitude sources in the fourth Fermi-Large Area Telescope Source Catalog (4FGL), which covers the energy range from 50 MeV to 1 TeV. In addition, 344 gamma-ray AGNs are found at low Galactic latitudes. Most of the 4LAC AGNs are blazars (98%), while the remainder are other types of AGNs. The blazar population consists of 24% Flat Spectrum Radio Quasars (FSRQs), 38% BL Lac-type objects (BL Lacs), and 38% blazar candidates of unknown types (BCUs). On average, FSRQs display softer spectra and stronger variability in the gamma-ray band than BL Lacs do, confirming previous findings. All AGNs detected by ground-based atmospheric Cherenkov telescopes are also found in the 4LAC.

Abstract The Large Area Telescope (LAT) aboard the Fermi spacecraft routinely observes high-energy emission from gamma-ray bursts (GRBs). Here we present the second catalog of LAT-detected GRBs, covering the first 10 yr of operations, from 2008 to 2018 August 4. A total of 186 GRBs are found; of these, 91 show emission in the range 30–100 MeV (17 of which are seen only in this band) and 169 are detected above 100 MeV. Most of these sources were discovered by other instruments ( Fermi /GBM, Swift /BAT, AGILE, INTEGRAL ) or reported by the Interplanetary Network (IPN); the LAT has independently triggered on four GRBs. This catalog presents the results for all 186 GRBs. We study onset, duration, and temporal properties of each GRB, as well as spectral characteristics in the 100 MeV–100 GeV energy range. Particular attention is given to the photons with the highest energy. Compared with the first LAT GRB catalog, our rate of detection is significantly improved. The results generally confirm the main findings of the first catalog: the LAT primarily detects the brightest GBM bursts, and the high-energy emission shows delayed onset as well as longer duration. However, in this work we find delays exceeding 1 ks and several GRBs with durations over 10 ks. Furthermore, the larger number of LAT detections shows that these GRBs not only cover the high-fluence range of GBM-detected GRBs but also sample lower fluences. In addition, the greater number of detected GRBs with redshift estimates allows us to study their properties in both the observer and rest frames. Comparison of the observational results with theoretical predictions reveals that no model is currently able to explain all results, highlighting the role of LAT observations in driving theoretical models.

Abstract A 2.1 yr periodic oscillation of the gamma-ray flux from the blazar PG 1553+113 has previously been tentatively identified in ∼7 yr of data from the Fermi Large Area Telescope. After 15 yr of Fermi sky-survey observations, doubling the total time range, we report >7 cycle gamma-ray modulation with an estimated significance of 4 σ against stochastic red noise. Independent determinations of oscillation period and phase in the earlier and the new data are in close agreement (chance probability <0.01). Pulse timing over the full light curve is also consistent with a coherent periodicity. Multiwavelength new data from Swift X-Ray Telescope, Burst Alert Telescope, and UVOT, and from KAIT, Catalina Sky Survey, All-Sky Automated Survey for Supernovae, and Owens Valley Radio Observatory ground-based observatories as well as archival Rossi X-Ray Timing Explorer satellite-All Sky Monitor data, published optical data of Tuorla, and optical historical Harvard plates data are included in our work. Optical and radio light curves show clear correlations with the gamma-ray modulation, possibly with a nonconstant time lag for the radio flux. We interpret the gamma-ray periodicity as possibly arising from a pulsational accretion flow in a sub-parsec binary supermassive black hole system of elevated mass ratio, with orbital modulation of the supplied material and energy in the jet. Other astrophysical scenarios introduced include instabilities, disk and jet precession, rotation or nutation, and perturbations by massive stars or intermediate-mass black holes in polar orbit.