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(but are kept in the list), while 74 are newly associated, 10 have an improved association, and seven associations were withdrawn.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 BL Lacertae object VER J0521+211 underwent a notable flaring episode in February 2020. A short-term monitoring campaign, led by the MAGIC (Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov) collaboration, covering a wide energy range from radio to very high-energy (VHE, 100 GeV $<$ E $<$ 100 TeV) gamma rays was organised to study its evolution. These observations resulted in a consistent detection of the source over six consecutive nights in the VHE gamma-ray domain. Combining these nightly observations with an extensive set of multi-wavelength data made modelling of the blazar's spectral energy distribution (SED) possible during the flare. This modelling was performed with a focus on two plausible emission mechanisms: i) a leptonic two-zone synchrotron-self-Compton scenario, and ii) a lepto-hadronic one-zone scenario. Both models effectively replicated the observed SED from radio to the VHE gamma-ray band. Furthermore, by introducing a set of evolving parameters, both models were successful in reproducing the evolution of the fluxes measured in different bands throughout the observing campaign. Notably, the lepto-hadronic model predicts enhanced photon and neutrino fluxes at ultra-high energies (E $>$ 100 While the photon component, generated via decay of neutral pions, is not directly observable as it is subject to intense pair production (and therefore extinction) through interactions with the cosmic microwave background photons, neutrino detectors (e.g. IceCube) can probe the predicted neutrino component. Finally, the analysis of the gamma-ray spectra, observed by MAGIC and the Fermi -LAT telescopes, yielded a conservative 95% confidence upper limit of z ≤ 0.244 for the redshift of this blazar.

Mrk,421 was in its most active state around early 2010, which led to the highest TeV gamma-ray flux ever recorded from any active galactic nuclei (AGN). We aim to characterize the multiwavelength behavior during this exceptional year for Mrk,421, and evaluate whether it is consistent with the picture derived with data from other less exceptional years. We investigated the period from November 5, 2009, (MJD 55140) until July 3, 2010, (MJD 55380) with extensive coverage from very-high-energy (VHE; E$,>,$100$,$GeV) gamma rays to radio with MAGIC, VERITAS Fermi -LAT RXTE Swift GASP-WEBT, VLBA, and a variety of additional optical and radio telescopes. We characterized the variability by deriving fractional variabilities as well as power spectral densities (PSDs). In addition, we investigated images of the jet taken with VLBA and the correlation behavior among different energy bands. Mrk 421 was in widely different states of activity throughout the campaign, ranging from a low-emission state to its highest VHE flux ever recorded. We find the strongest variability in X-rays and VHE gamma rays, and PSDs compatible with power-law functions with indices around 1.5. We observe strong correlations between X-rays and VHE gamma rays at zero time lag with varying characteristics depending on the exact energy band. We also report a marginally significant (∼ 3σ) positive correlation between high-energy (HE; E$,>,$100$,MeV) gamma rays and the ultraviolet band. We detected marginally significant (∼ 3σ$) correlations between the HE and VHE gamma rays, and between HE gamma rays and the X-ray, that disappear when the large flare in February 2010 is excluded from the correlation study, hence indicating the exceptionality of this flaring event in comparison with the rest of the campaign. The 2010 violent activity of Mrk421 also yielded the first ejection of features in the VLBA images of the jet of Mrk,421. Yet the large uncertainties in the ejection times of these unprecedented radio features prevent us from firmly associating them to the specific flares recorded during the 2010 campaign. We also show that the collected multi-instrument data are consistent with a scenario where the emission is dominated by two regions, a compact and extended zone, which could be considered as a simplified implementation of an energy-stratified jet as suggested by recent IXPE observations.