Gaia Data Release 2 (Gaia DR2) contains results for 1693 million sources in the magnitude range 3 to 21 based on observations collected by the European Space Agency Gaia satellite during the first 22 months of its operational phase. We describe the input data, models, and processing used for the astrometric content of Gaia DR2, and the validation of these results performed within the astrometry task. Some 320 billion centroid positions from the pre-processed astrometric CCD observations were used to estimate the five astrometric parameters (positions, parallaxes, and proper motions) for 1332 million sources, and approximate positions at the reference epoch J2015.5 for an additional 361 million mostly faint sources. Special validation solutions were used to characterise the random and systematic errors in parallax and proper motion. For the sources with five-parameter astrometric solutions, the median uncertainty in parallax and position at the reference epoch J2015.5 is about 0.04 mas for bright (G<14 mag) sources, 0.1 mas at G=17 mag, and 0.7 mas at G=20 mag. In the proper motion components the corresponding uncertainties are 0.05, 0.2, and 1.2 mas/yr, respectively. The optical reference frame defined by Gaia DR2 is aligned with ICRS and is non-rotating with respect to the quasars to within 0.15 mas/yr. From the quasars and validation solutions we estimate that systematics in the parallaxes depending on position, magnitude, and colour are generally below 0.1 mas, but the parallaxes are on the whole too small by about 0.03 mas. Significant spatial correlations of up to 0.04 mas in parallax and 0.07 mas/yr in proper motion are seen on small (<1 deg) and intermediate (20 deg) angular scales. Important statistics and information for the users of the Gaia DR2 astrometry are given in the appendices.

Gaia Early Data Release 3 (Gaia EDR3) contains results for 1.812 billion sources in the magnitude range G = 3 to 21 based on observations collected by the European Space Agency Gaia satellite during the first 34 months of its operational phase. We describe the input data, the models, and the processing used for the astrometric content of Gaia EDR3, as well as the validation of these results performed within the astrometry task. The processing broadly followed the same procedures as for Gaia DR2, but with significant improvements to the modelling of observations. For the first time in the Gaia data processing, colour-dependent calibrations of the line- and point-spread functions have been used for sources with well-determined colours from DR2. In the astrometric processing these sources obtained five-parameter solutions, whereas other sources were processed using a special calibration that allowed a pseudocolour to be estimated as the sixth astrometric parameter. Compared with DR2, the astrometric calibration models have been extended, and the spin-related distortion model includes a self-consistent determination of basic-angle variations, improving the global parallax zero point. Gaia EDR3 gives full astrometric data (positions at epoch J2016.0, parallaxes, and proper motions) for 1.468 billion sources (585 million with five-parameter solutions, 882 million with six parameters), and mean positions at J2016.0 for an additional 344 million. Solutions with five parameters are generally more accurate than six-parameter solutions, and are available for 93% of the sources brighter than G = 17 mag. The median uncertainty in parallax and annual proper motion is 0.02-0.03 mas at magnitude G = 9 to 14, and around 0.5 mas at G = 20. Extensive characterisation of the statistical properties of the solutions is provided, including the estimated angular power spectrum of parallax bias from the quasars.

Aims. We describe the photometric content of the second data release of the Gaia project (Gaia DR2) and its validation along with the quality of the data. Methods. The validation was mainly carried out using an internal analysis of the photometry. External comparisons were also made, but were limited by the precision and systematics that may be present in the external catalogues used. Results. In addition to the photometric quality assessment, we present the best estimates of the three photometric passbands. Various colour-colour transformations are also derived to enable the users to convert between the Gaia and commonly used passbands. Conclusions. The internal analysis of the data shows that the photometric calibrations can reach a precision as low as 2 mmag on individual CCD measurements. Other tests show that systematic effects are present in the data at the 10 mmag level.

Context. Open clusters are convenient probes of the structure and history of the Galactic disk. They are also fundamental to stellar evolution studies. The second Gaia data release contains precise astrometry at the submilliarcsecond level and homogeneous photometry at the mmag level, that can be used to characterise a large number of clusters over the entire sky. Aims. In this study we aim to establish a list of members and derive mean parameters, in particular distances, for as many clusters as possible, making use of Gaia data alone. Methods. We compiled a list of thousands of known or putative clusters from the literature. We then applied an unsupervised membership assignment code, UPMASK, to the Gaia DR2 data contained within the fields of those clusters. Results. We obtained a list of members and cluster parameters for 1229 clusters. As expected, the youngest clusters are seen to be tightly distributed near the Galactic plane and to trace the spiral arms of the Milky Way, while older objects are more uniformly distributed, deviate further from the plane, and tend to be located at larger Galactocentric distances. Thanks to the quality of Gaia DR2 astrometry, the fully homogeneous parameters derived in this study are the most precise to date. Furthermore, we report on the serendipitous discovery of 60 new open clusters in the fields analysed during this study.

We studied the binary structure nature of NGC 2323 with Gaia Data Release 3 (DR3). We discovered the binary structure of NGC 2323 by the HDBSCAN algorithm based on the astrometric and photometric data from Gaia DR3. Then we employed the PETAR N-body code to investigate its binary structure origin. We found that NGC 2323 consists of two distinct subclusters (NGC 2323-a and NGC 2323-b) that are still gravitationally bound. They have very close positions (three-dimensional Δpos = 12.3 pc, σ_ Δ pos = 3.4 pc) and similar tangential velocities (two-dimensional ΔV = 2.2 km s^-1, σ_ Δ V = 0.02 km s^-1). The best isochrone fitting ages of the two clusters are the same (158 Myr), further proving their possibly common origin. The numerical N-body simulation suggests that the less massive cluster is unlikely to be the cluster tidal tails created by the differential rotation of the Milky Way.