Что вызывает тупик?

Я столкнулся с проблемой тупика в части моего кода. К счастью, мне удалось воспроизвести проблему в приведенном ниже примере. Запустите как обычное консольное приложение .Net Core 2.0.

class Class2
{

    static void Main(string[] args)
    {
        Task.Run(MainAsync);
        Console.WriteLine("Press any key...");
        Console.ReadKey();
    }

    static async Task MainAsync()
    {
        await StartAsync();
        //await Task.Delay(1);  //a little delay makes it working
        Stop();
    }


    static async Task StartAsync()
    {
        var tcs = new TaskCompletionSource<object>();
        StartCore(tcs);
        await tcs.Task;
    }


    static void StartCore(TaskCompletionSource<object> tcs)
    {
        _cts = new CancellationTokenSource();
        _thread = new Thread(Worker);
        _thread.Start(tcs);
    }


    static Thread _thread;
    static CancellationTokenSource _cts;


    static void Worker(object state)
    {
        Console.WriteLine("entering worker");
        Thread.Sleep(100);  //some work

        var tcs = (TaskCompletionSource<object>)state;
        tcs.SetResult(null);

        Console.WriteLine("entering loop");
        while (_cts.IsCancellationRequested == false)
        {
            Thread.Sleep(100);  //some work
        }
        Console.WriteLine("exiting worker");
    }


    static void Stop()
    {
        Console.WriteLine("entering stop");
        _cts.Cancel();
        _thread.Join();
        Console.WriteLine("exiting stop");
    }

}

Я ожидаю, что полная последовательность будет следующей:

Press any key...
entering worker
entering loop
entering stop
exiting worker
exiting stop

Однако фактическая последовательность останавливается на вызове Thread.Join:

Press any key...
entering worker
entering stop

Наконец, если я вставлю небольшую задержку в тело MainAsync, все пойдет нормально. Почему (где) происходит взаимоблокировка?

ПРИМЕЧАНИЕ: в исходном коде я решил использовать SemaphoreSlim вместо TaskCompletionSource, и проблем не возникло. Я только хотел бы понять, где проблема.