Есть ли логическая цепочка между наблюдением красного смещения и утверждением о расширяющимся пространстве?

кривая логика. Если у большинства звезд - красное смещение, то они отдаляются, причем тут пространство?

Ну да: красное смещение - наблюдаемый факт, а идея расширения пространства, единственное из придуманных разных объяснений этого явления, которое выдержало все проверки и не было опровергнуто...

нет!
даже сам Хабл так не считал!
логичнее теория "усталого фотона"....

Пока речь не шла о расширяющемся пространстве — и притом ускоренно! — а лишь о расширяющейся Вселенной, были две версии красного смещения:

— эффект Доплера и
— потеря энергии ("усталость") фотоном.

При потере энергии происходит переизлучение, как в люминофоре лампочки. казалось, что вероятность такого синхронного события совершенно незначительна, и спор закончился в пользу эффекта Доплера.

Но теперь появилось расширяющееся пространство, в котором свет распространяется с той же скоростью, только путь у него длиннее в том, что мы называем временем. Влияет ли это расширение на частоту? Нет — это ведь не скорость источника меняется, а среда, в которой меняется длина волны. При её приходе к нам, в наши условия, всё восстанавливается, как если бы ничего и не произошло. Что-то аналогичное прохождению света через области с различной оптической плотностью.

Раз звёзды отдаляются, значит вселенная расширяется.

Конечно есть, прежде всего обратите внимание на эффект Доплера. С изменением расстояния изменяется и частота. Если галактики имеют красное смещение, то как следствие изменяется ее расстояние, так как красный цвет стоит в начале видимого цветового спектра можно сделать вывод, что оно удаляется (ослабевает). Происходит это по причине расширения пространство, так как все галактики стремятся прочь от этой воняющей кучи дерьма по имени Ян Топлес (бугагашенька).