Это невозможно с готовым ASP.NET.
Аутентификация на основе форм основана на cookie-файлах, и cookie-файлы могут быть установлены только для определенного домена.
Если вы хотите использовать настоящую междоменную (не поддоменовую) общую аутентификацию, вам необходимо решение с единым входом.
Я прокатился сам, и это относительно просто. Основной принцип заключается в том, что у вас есть главный домен, в котором хранится ваш файл cookie для аутентификации (тикет). Затем вы перенаправляете на этот домен все остальные домены. Это не очень красиво, но событие Microsoft Passport сработало именно так.
Вы можете найти множество примеров в сети, взгляните на эти две ссылки:
Файлы cookie для аутентификации
Междоменная аутентификация