Космологическое красное смещение объясняется именно потерей энергии излучения. Двигаясь в расширяющемся пространстве, электромагнитная волна тоже удлинняется. А энергия фотона пропорциональна частоте и обратно пропорциональна длине волны, поэтому, она уменьшается.
Энергия волны на самом деле не теряется, а как бы распределяется по расширившемуся пространству.