Se non ti interessa l'ordine in cui appaiono, puoi creare due array di user1 e user2, quindi concatenarli insieme in una fase successiva. Tuttavia, questo non gestirà la deduplicazione.
$chatUserID = $_POST["chatUserID"]; // 2 in my example
$chatCursor = $chatCollection->aggregate([
[
'$match' => [
'$or' =>[
["chatUser1ID" => $chatUserID],
["chatUser2ID" => $chatUserID]
]
]
], [
'$group' => [
'_id' => 0,
'chatUsers1' => ['$addToSet' => '$chatUser1ID'],
'chatUsers2' => ['$addToSet' => '$chatUser2ID'],
]
], [
'$addFields' => [
'chatUsers' => [
'$concatArrays' => [
'$chatUsers1',
'$chatUsers2'
]
]
]
],
]);