Você só precisa de um pouco mais de sintaxe para armazenar a saída em uma matriz
all_values=( $(sed 's/^[^.]*\. //' < input_file) )
Haverá problemas se alguma das linhas de saída contiver espaços em branco: cada palavra separada em espaço em branco será um elemento de matriz separado. Por favor, mostre alguma entrada de amostra, se for o caso.
all_values=()
while read -r line; do
all_values+=( "$line" )
done < <( sed 's/^[^.]*\. //' input_file )
Ou mais sucinto
mapfile -t all_values < <( sed 's/^[^.]*\. //' input_file )
mapfile
é um bash embutido: veja help mapfile
de um prompt do bash.
Você nem precisa de sed para isso. Se eu ler sua intenção, remova a primeira sentença de cada linha:
$ cat input_file
Ignore me. keep me
Don't want this. Do want this
$ mapfile -t a < input_file
$ shopt -s extglob
$ a=( "${a[@]#*([^.]). }" )
$ printf "%s\n" "${a[@]}"
keep me
Do want this