System.gc()は必ずしもヒープの解放をする訳ではないです。
Javaヒープの空き容量を見ながら、GCをおこなうかを判断
することは、JavaVMの実装によりあります。

T芝のJavaVMの実装は分からないけど、VMの内部に参照が
残っていた場合には、参照が切れずにGCの回収対象になら
無い可能性もあり得る。。。が、それはVMの不具合かな。

まぁ、System.gc()で必ず回収されると思わない方が良い。
System.gc()よりは、"new byte[でっかいサイズ]" の方が
確実にGCを発生させられますよ。