Нет, энергия не теряется и закон сохранения энергии полностью соблюдается даже для всей Вселенной. Ваш вопрос является разновидностью проблемы так называемой "тепловой смерти Вселенной", которая здорово волновала учёных в 19м веке. Кратко эта проблема сводится к следующему: так как тепло всегда переходит от более нагретых к менее нагретым телам, то за миллиарды и миллиарды лет во Вселенной тепло должно будет полностью и равномерно распределиться по материи и после этого любые процессы излучения звёздами прекратятся, а жизнь станет невозможной. В 20м веке эту проблему якобы решили тем, что законы термодинамики, устанавливаемые нами на примере замкнутых систем, нельзя переносить на системы открытые, примером которых является наша Вселенная. Мне такое объяснение никогда не нравилось потому, что оно совершенно ничего не объясняет: ну пусть даже Вселенная будет открытой системой, но в некотором выделенном участке за миллиарды лет всё равно должно произойти выравнивание температуры. К тому же не известно точно, насколько наша Вселенная открыта или замкнута.
И вот совсем недавно (примерно 15-20 лет тому назад) учёные выяснили таки, что наша Вселенная является замкнутой системой. Они узнали это по регистрации слабых неоднородностей реликтового излучения. Если Вселенная является открытой системой, тогда интенсивность реликтового излучения с разных направлений будет одинакова. А если замкнутой, то должны появиться слабые неоднородности. И когда стали их искать, обнаружили таки. И этот факт сразу ломает старое объяснение о невозможности тепловой смерти Вселенной.
Вот какое объяснение предлагаю я. Космос не является пустым, он заполнен очень разреженным газом - водородом и гелием. Пусть даже концентрация газа составляет всего несколько атомов на кубометр, но на расстояних в триллионы и триллионы километров газа оказывается достаточно много, чтобы поглотить любое излучение. Это ведёт к нагреву газа, то есть к увеличению его тепловой энергии. А что такое тепловая энергия любого предмета? Это сумма кинетических энергий всех атомов и молекул данного предмета. И дальше начинается самое интересное.
Я выяснил, что кинетическая энергия - это ошибка, и такой энергии в природе не существует. А вместо неё есть энергия физического вакуума (или эфира по старому). Это видно хотя бы из того, что кинетическая энергия любого предмета зависит от системы отсчёта. Например, кин.энергия лежащего на полу движущегося вагона предмета будет нулевой относительно вагона и ненулевой относительно наблюдателя на перроне. То есть кин.энергия полностью определяется нашим произволом, т.к. можно придумать какие угодно системы отсчёта. А такой произвол и свидетельствует об ошибочности понятия кин.энергии. В реальности когда мы бросаем любой предмет, мы через ускоренное движение его гравитационного поля деформируем структуру эфира, совершаем над ним работу и отдаём ему свою мускульную энергию. А когда предмет стукнется о препятствие, уже эфир через его замедленное движение совершает над ним работу и отдаёт ему энергию, которую получил от нас чуть раньше на стадии ускорения. И если теперь снова перейти к Вашему вопросу, тогда можно будет сказать, что нагревая межгалактический газ, излучение отдаёт свою энергию эфиру-вакууму, а из него снова может быть извлечена в различных процессах. Таким образом, энергия постоянно крутится во Вселенной по замкнутому кругу от материи к вакууму, и из вакуума к материи.
Кстати, Вы никогда не думали о том, почему светит любая электрическая лампочка? Если начать анализировать этот процесс со старых позиций, то неизбежно появятся непреодолимые противоречия. Световое излучение - это разновидность материи и взяться может только из другой разновидности. Из какой? Из электронов, входящих в лампочку? Ничего подобного. Ток в цепи не меняется, это известно каждому электрику, и сколько электронов войдёт в лампочку по одному проводу, ровно столько же выйдет по другому. Тогда что получается, что разновидность материи в форме электромагнитного излучения появляется из пустоты? В реальности здесь снова работает вакуум: входящие в нить накаливания электроны заставляют атомы нити колебаться с очень высокой частотой, те своими колебаниями деформирует эфир-вакуум, а эфир реагирует на это испусканием светового излучения. И когда в Вашем примере излучение столкнётся с атомом межгалактического газа, оно тоже не исчезает бесследно, но уходит в вакуум, откуда снова может появиться в разных процессах.
