OK, tengo muy buenas noticias y algunas frustrantes.
Primero, tienes toda la razón en que agregar el embudo coloca esos archivos en el lugar correcto. Agregué el embudo a mi rama y ahora funciona muy bien sin la dependencia de CDN. 
Desafortunadamente, no puedo ejecutar tu código en este momento. Cada vez que navego a una página con matemáticas, estas no se componen y veo el siguiente mensaje de error en la consola:
Uncaught (in promise) Error: State EXPLORER already exists
Estoy seguro de que tu código funcionaba antes, así que supongo que es algo que hice. Para ser claro, literalmente comencé con un directorio completamente nuevo usando las técnicas descritas en Install Discourse on macOS for development.
git clone https://github.com/discourse/discourse.git ./discourse
cd ./discourse
bundle install
pnpm install
bundle exec rake db:create
bundle exec rake db:migrate
RAILS_ENV=test bundle exec rake db:create db:migrate
# En una terminal
bundle exec rails server
# En otra terminal
bin/ember-cli
Luego tomé tu código con
git checkout 71ad0305f812311f2a4570edf7c33f97de46c457
git switch -c mathjax-sam
Incluso desde esa configuración nueva, obtengo el error.
Llegados a este punto, estoy bastante contento con mi versión del código, pero sigo sintiendo curiosidad por lo que está pasando con el tuyo. Necesito tomarme un descanso de esto por las vacaciones, sin embargo. Estaré encantado de echarle un vistazo en unos días.
Un último punto, sin embargo: hasta donde sé,
await import("tex-mml-chtml.js") // seguido de
await import("input/asciimath.js")
no debería funcionar, que es efectivamente lo que tu código está haciendo, creo.
Estoy siendo impreciso con las rutas ahí, pero mi punto es que no sé si las llamadas dinámicas consecutivas a import conducen a la estructura correcta de MathJax. Creo que cargar los componentes de MathJax es bastante complicado y por eso tienen un proceso de carga tan detallado con el objeto MathJax y todo lo demás.
¡Muchas gracias por tu ayuda y paciencia, @sam!