Система не из воздуха берёт эту информацию. И не обновляет её каждую секунду, ибо такие обновления дорого обходятся.
Вся подобная информация кешируется на нескольких уровнях. В данном случае вы наблюдаете ARP кеш (кеш MAC адресов) в действии.
Можете поставить эксперимент.
Подключите роутер, найдите его, отключите, в терминале наберите `arp -d <адрес роутера>`, и проверьте, куда делся роутер из NM.