Сессии юзеров хранятся в memcache. Т.е. доступ к нему имеют в принципе сайты со всех доменов. Необходимо, чтобы сессия могла через session_start инициализироваться.
Достаточно ли передавать на другой домен session_id по ссылке(куки ведь разные)? Когда-то пробовал, не работало..

по идее должно работать. Сейчас буду еще пробовать...

Зависит от настроек и как написана авторизация. У нас на одном сайте есть кросс-доменная авторизация, однако только по спец. ссылкам работает с шифрованием и т.п.