Não, sua suposição não está correta. Todos os softwares do repositório principal não estão incluídos na imagem ao vivo do Ubuntu e não podem ser. Eles são enormes!
Packages.gz é o arquivo de índice de pacotes que é consultado quando você insere um comando para instalar um pacote, para localizar esse arquivo de pacote na Internet. Ter gfortran no arquivo significa que ele está disponível no repositório e pode ser instalado por download da Internet (não da ISO).
Normalmente, a imagem iso inclui um subconjunto do arquivo de índice do repositório principal por algum motivo desconhecido. A imagem ao vivo também inclui alguns pacotes no formato deb no diretório /pool . Mas estes não são todos do repositório principal.