Sachverhalt:
A.
A.A._ (Beschwerdeführer 1) ist Vater seines in erster Ehe geborenen Sohnes C.A._ (geboren am 30. Dezember 1997). Gestützt auf das Scheidungsurteil des Kantonsgerichts Nidwalden vom 4. April 2007 ist er verpflichtet, für seinen Sohn bis zum Eintritt in die volle Erwerbstätigkeit, mindestens bis zum Erreichen der Volljährigkeit, monatlich im Voraus Unterhaltsbeiträge von Fr. 1'500.-- zu leisten. Diese Unterhaltsbeiträge hat er im Jahr 2015 jeweils zum Monatsersten an seine Ex-Frau D.A._ überwiesen.
In der Steuererklärung für die Steuerperiode 2015 brachte A.A._ sowohl für die Staats- und Gemeindesteuer als auch für die direkte Bundessteuer die geleisteten Unterhaltsbeiträge zum Abzug; gleichzeitig beanspruchte er die Gewährung des Kinderabzugs.
B.
Mit definitiver Steuerveranlagung vom 9. November 2016 liess die kantonale Steuerverwaltung die geltend gemachten Unterhaltsbeiträge zum Abzug zu; hingegen verweigerte sie den Kinderabzug. Gegen diese Veranlagung erhob A.A._ zusammen mit seiner gemeinsam veranlagten zweiten Ehefrau B._ Einsprache. Mit Entscheid vom 14. Dezember 2016 wies die kantonale Steuerverwaltung die Einsprache ab und hielt an ihrer ursprünglichen Veranlagung sowohl für die Staats- und Gemeindesteuer als auch für die direkte Bundessteuer fest.
Das Verwaltungsgericht des Kantons Zug wies die daraufhin erhobene Beschwerde mit Urteil vom 29. August 2017 ab.
C.
Gegen das Urteil des Verwaltungsgerichts des Kantons Zug vom 29. August 2017 führen A.A._ und B._ Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten. Sie beantragen die Feststellung, dass für C.A._ in der Steuerperiode 2015 Anspruch auf einen Kinderabzug gemäss Art. 35 Abs. 1 lit. a DBG sowie auf den entsprechenden Versicherungsprämienabzug bestehe und die Gewährung des Kinderabzugs einschliesslich Versicherungsprämienabzugs beim alimentenzahlenden Kindsvater. Was die Staatssteuer betrifft, verzichten sie ausdrücklich auf eine Anfechtung des Urteils des Verwaltungsgerichts des Kantons Zug vom 29. August 2017.
Die kantonale Steuerverwaltung, das Verwaltungsgericht des Kantons Zug und die Eidgenössische Steuerverwaltung beantragen die Abweisung der Beschwerde.
Erwägungen:
1.
1.1. Die Voraussetzungen der Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten sind gegeben (Art. 82 lit. a, Art. 83 e contrario, Art. 86 Abs. 1 lit. d und Abs. 2, Art. 89 Abs. 1, Art. 90 und Art. 100 Abs. 1 BGG in Verbindung mit Art. 146 DBG [SR 642.11]).
1.2. Das Bundesgericht prüft das Bundesrecht von Amtes wegen (Art. 106 Abs. 1 BGG; BGE 142 I 155 E. 4.4.5 S. 157) und mit uneingeschränkter (voller) Kognition (Art. 95 lit. a BGG; BGE 141 V 234 E. 2 S. 236).
1.3. Das Bundesgericht legt seinem Urteil den Sachverhalt zugrunde, den die Vorinstanz festgestellt hat (Art. 105 Abs. 1 BGG).
2.
Streitgegenstand bildet vorliegend die Gewährung des Kinderabzugs bei getrennt besteuerten Elternteilen im Recht der direkten Bundessteuer; ausdrücklich nicht angefochten ist der vorinstanzliche Entscheid hingegen, soweit er den Kinderabzug nach kantonalem Steuergesetz betrifft.
2.1. Gemäss dem einschlägigen Art. 35 Abs. 1 lit. a DBG werden für "jedes minderjährige oder in der beruflichen Ausbildung stehende Kind, für dessen Unterhalt die steuerpflichtige Person sorgt", Fr. 6'500.-- vom Einkommen abgezogen. Bezüglich der Frage, welchem Elternteil der Kinderabzug bei getrennter Besteuerung zusteht, sind im Wesentlichen die folgenden drei Konstellationen auseinanderzuhalten:
2.1.1. In Art. 35 Abs. 1 lit. a DBG ausdrücklich erwähnt ist der Fall, dass das (minderjährige) Kind unter gemeinsamer elterlicher Sorge steht und keine Unterhaltsbeiträge nach Art. 33 Аbs. 1 lit. c DBG für das Kind geltend gemacht werden. Für diese Konstellation sieht das Gesetz die hälftige Aufteilung des Kinderabzugs auf beide Elternteile vor. Die einschränkende Voraussetzung, dass keine Unterhaltsbeiträge geltend gemacht werden dürfen, dient dazu, der systemwidrigen doppelten Entlastung einer steuerpflichtigen Person durch Kinderabzug und Abzug von Unterhaltsleistungen vorzubeugen (vgl. Kreisschreiben Nr. 30 der ESTV vom 21. Dezember 2010 betreffend Ehepaar- und Familienbesteuerung nach dem DBG, S. 20; zum Verbot der Kumulation von Kinderabzug und Alimentenabzug vgl. BAUMGARTNER/EICHENBERGER, in: Basler Kommentar zum DBG, 3. Aufl. 2017, N. 32a zu Art. 35 DBG sowie RICHNER/FREI/KAUFMANN/MEUTER, Handkommentar zum DBG, 3. Aufl. 2016, N. 27 zu Art. 35 DBG).
2.1.2. Anders zu beurteilen ist der Fall, in welchem der eine Elternteil für die minderjährigen Kinder Unterhaltsbeiträge an den anderen Elternteil leistet. Nach gesetzlicher Vorschrift können solche Unterhaltsbeiträge vom Leistenden vom Einkommen abgezogen werden (Art. 33 Abs. 1 lit. c DBG); hingegen kann er keinen Kinderabzug geltend machen, zumal der andere Elternteil die erhaltenen Alimente als Einkommen versteuern muss (Art. 23 lit. f DBG). Diese steuersystematische Umverteilung von Ressourcen (vgl. BGE 133 II 305 E. 6.5 S. 311, übersetzt in Pra 2008 265; ferner Urteil 2C_437/2010 vom 11. Oktober 2010 E. 2.2 und 2.3) hat zur Folge, dass der unterhaltsberechtigte Elternteil, der zur Hauptsache für den Unterhalt des Kindes sorgt, Anspruch auf den Kinderabzug hat (vgl. auch Urteile 2C_1145/2013 vom 20. September 2014 E. 3.2 und 2C_1008/2013 vom 6. Juni 2014 E. 2.3.2).
2.1.3. Von Interesse ist schliesslich die steuerliche Behandlung von Unterhaltsbeiträgen, die dem volljährigen Kind geleistet werden. Solche Unterhaltsbeiträge können vom unterhaltsverpflichteten Elternteil als "Leistungen in Erfüllung anderer familienrechtlicher Unterhaltspflichten" (Art. 33 Abs. 1 lit. c DBG in fine) nicht vom Einkommen abgezogen werden; vielmehr werden sie steuerlich seinem eigenen Einkommen zugerechnet, woraus umgekehrt zu schliessen ist, dass er für den Unterhalt des mündigen Kindes sorgt und insofern auch den Kinderabzug (Art. 35 Abs. 1 lit. a DBG) geltend machen kann (Kreisschreiben Nr. 30 der ESTV vom 21. Dezember 2010 betreffend Ehepaar- und Familienbesteuerung nach dem DBG, S. 22). Leisten beide Elternteile Unterhaltsbeiträge an das volljährige Kind, kommt derjenige Elternteil in den Genuss des Kinderabzugs, der den höheren Beitrag leistet; der andere Elternteil kann dann nach der bundesgerichtlich bestätigten Praxis der Eidgenössischen Steuerverwaltung den Unterstützungsabzug nach Art. 35 Abs. 1 lit. b DBG geltend machen (vgl. Urteil 2C_436/2010 vom 16. September 2010 E. 5.1.2; Kreisschreiben Nr. 30 der ESTV vom 21. Dezember 2010 betreffend Ehepaar- und Familienbesteuerung nach dem DBG, S. 22; kritisch zu dieser Praxis ERICH BOSSHARD, Familienbesteuerung im Umbruch, ASA 69, S. 757 ff., S. 769 und CHRISTINE JAQUES, in: Commentaire Romand Loi fédérale sur l'impôt fédéral direct [LIFD], N. 32 zu Art. 35 DBG).
2.2. Die oben skizzierte unterschiedliche abzugsrechtliche Behandlung der getrennt besteuerten Eltern minderjähriger Kinder einerseits und volljähriger in Ausbildung stehender Kinder anderseits entspricht der gefestigten steuerrechtlichen Praxis des Bundesgerichts und wird vorliegend von keiner Seite in Frage gestellt.
Vom Bundesgericht ungeklärt ist bisher hingegen die Frage, welchem Elternteil der Kinderabzug in jenem Jahr zu gewähren ist, in dem das Kind volljährig wird.
2.3. Massgebend für die Festsetzung der Sozialabzüge sind nach dem Stichtagsprinzip (Urteil 2C_1145/2013 vom 20. September 2014 E. 2.2 und E. 2.3) grundsätzlich die Verhältnisse am Ende der Steuerperiode (Art. 35 Abs. 2 DBG). Da die Steuerperiode bei den natürlichen Personen mit dem Kalenderjahr zusammenfällt (Art. 40 Abs. 1 DBG), gilt für die massgebenden persönlichen Verhältnisse der 31. Dezember des entsprechenden Kalenderjahres als Stichtag (vgl. ROMAN BLÖCHLIGER, Das Verhältnis vom Kinderabzug zum Unterstützungsabzug, StR 3/2009, S. 154 ff., S. 165 f.).
Vorliegend steht nicht in Frage, dass der Sohn des Beschwerdeführers am Stichtag der fraglichen Steuerperiode (31.12.2015) volljährig war und sich in Ausbildung befand. Unbestritten ist auch, dass der Beschwerdeführer für seinen Sohn gestützt auf das Scheidungsurteil vom 4. April 2007 monatlich Alimente in Höhe von Fr. 1'500.-- (in der massgeblichen Steuerperiode gesamthaft Fr. 18'000.--) an die Mutter geleistet hat. Streitig ist hingegen, ob er damit auch für den Unterhalt seines Sohnes gesorgt hat, was für eine Gewährung des Kinderabzugs nach Art. 35 Abs. 1 lit. a DBG vorausgesetzt wäre.
2.4. Die Vorinstanz erwog diesbezüglich, dass der Sohn des Beschwerdeführers erst am 30. Dezember 2015 volljährig geworden sei. Sämtliche vom Beschwerdeführer jeweils zum Monatsersten an die Kindsmutter erbrachten Unterhaltsleistungen habe dieser in Anwendung von Art. 33 lit. c DBG von seinem Einkommen abziehen können, womit eine Ressourcenumverteilung an die Mutter stattgefunden habe, die auch zur Besteuerung der Alimente in ihrem Einkommen geführt habe. Der Vater habe deshalb steuerlich betrachtet keine Kosten des Kinderunterhalts getragen und könne folglich auch den Kinderabzug nicht geltend machen.
Hiergegen bringen die Beschwerdeführer vor, massgebend für die Beurteilung der Abzugsvoraussetzungen gemäss Art. 35 Abs. 1 lit. a DBG sei das Stichtagsprinzip (Art. 35 Abs. 2 DBG). Dieses Prinzip komme modifiziert auch dann zur Anwendung, wenn es zu beurteilen gelte, ob ein Pflichtiger für den Unterhalt eines volljährigen Kindes aufkomme. Die Beurteilung dieser Statusfrage erfordere die Würdigung einer gewissen Zeitperiode, und es sei sachgerecht, auf jene Zeitperiode abzustellen, in der die am Stichtag vorauszusetzenden Statusmerkmale - hier namentlich die Mündigkeit und die Ausbildung des Sohnes C.A._ - vorhanden gewesen seien. Im konkreten Fall sei folglich nur zu beurteilen, ob der Beschwerdeführer 1 in der Zeitspanne zwischen der Volljährigkeit seines Sohnes C.A._ und dem Stichtag - also am 30. und am 31. Dezember 2015 - für dessen Unterhalt gesorgt habe. Nicht entscheidend sei demgegenüber, dass für die Zeitspanne vom 1. Januar bis zum 29. Dezember 2015 Alimente an die Kindsmutter geleistet worden seien, welche diese als Einkommen versteuert habe. Die Beschwerdeführer stützen diese Rechtsauffassung auf ein publiziertes Urteil des Verwaltungsgerichts St. Gallen aus dem Jahr 2008 (vgl. SGE 2008 Nr. 1, insbesondere E. 2.3.2).
2.5. Die oben zusammengefassten Kriterien für die Zuordnung des Kinderabzugs (vgl. E. 2.1.1-2.1.3) lassen den Kinderabzug grundsätzlich bei jenem Elternteil zu, welcher die Einkünfte, aus denen der Unterhalt bestritten wird, auch als Einkommen zu versteuern hat. Dies steht mit der gesetzgeberischen Wertung in Einklang, dass die Sozialabzüge die Steuerbelastung zwischen verschiedenen Gruppen von Steuerpflichtigen nach Massgabe der wirtschaftlichen Leistungsfähigkeit ausgleichen sollen (CHRISTINE JAQUES, in: Commentaire Romand LIFD, N. 3 zu Art. 35 DBG). Solange in steuerrechtlicher Betrachtung der gleiche Elternteil während der massgeblichen Steuerperiode für den Unterhalt aufgekommen ist, führt die Anwendung des Stichtagsprinzips in dieser Hinsicht nicht zu Problemen. Dem Grundsatz, dass Kinderabzug und Abzug der Kinderalimente nicht kumuliert werden dürfen (vgl. Kreisschreiben Nr. 30 der ESTV vom 21. Dezember 2010 betreffend Ehepaar- und Familienbesteuerung nach dem DBG, S. 20), wird durch die oben dargelegte Praxis (vgl. E. 2.1.1-2.1.3) vorbehaltlos Rechnung getragen.
2.6. Im Jahr der Volljährigkeit des Kindes würde die Anwendung des Stichtagsprinzips (Art. 35 Abs. 2 DBG) jedoch angesichts des Systemwechsels von der einkommensrechtlichen Besteuerung des Unterhalts beim unterhaltsberechtigten Elternteil (vgl. oben, E. 2.1.2) hin zur Berücksichtigung des Unterhalts beim unterhaltleistenden Elternteil (vgl. oben, E. 2.1.3) in gewissen Fallkonstellationen zu einem Wertungswiderspruch führen: Weil sich der Abzug von Unterhaltsleistungen für das minderjährige Kind grundsätzlich nach den tatsächlichen Aufwendungen bemisst (vgl. HUNZIKER/MAYER-KNOBEL, in: Basler Kommentar zum DBG, N. 3 zu Art. 33), im Bereich der pauschal bemessenen Sozialabzüge hingegen das Stichtagsprinzip zur Anwendung gelangt, käme es - je nach Geburtsdatum des Kindes - zu einer mehr oder minder starken doppelten steuerrechtlichen Privilegierung des unterhaltleistenden Elternteils: Dieser könnte in Anwendung von Art. 33 lit. c DBG und Art. 35 Abs. 1 lit. a DBG in Verbindung mit Art. 35 Abs. 2 DBG nämlich nicht nur die an den anderen Elternteil geleisteten Unterhaltsbeiträge von seinem Einkommen abziehen, sondern sich auch noch auf den Kinderabzug berufen (BOSSHARD, a.a.O., S. 767 ff.).
Dieses vom Beschwerdeführer anvisierte Ergebnis ist zwar vom Gesetzeswortlaut gedeckt; es würde aber mit dem Kumulationsverbot von Kinderabzug und Alimentenabzug kollidieren. Zudem stünde es in einem Spannungsverhältnis zum Grundsatz der Besteuerung nach der wirtschaftlichen Leistungsfähigkeit (Art. 127 Abs. 2 BV), zumal der Beschwerdeführer einen Sozialabzug zugesprochen erhielte, obwohl er während eines Grossteils des Jahres steuerrechtlich betrachtet nicht für den Unterhalt seines Sohnes aufgekommen ist; die Kindsmutter, die wirtschaftlich betrachtet für den Unterhalt während der massgeblichen Steuerperiode gesorgt hat, käme hingegen nicht in den Genuss des Abzugs.
2.7. Wohl in Anbetracht dieses Wertungswiderspruchs verfolgen die Kantone bei der Zuordnung des Kinderabzugs im Volljährigkeitsjahr des Kindes getrennt besteuerter Eltern verschiedene Ansätze: Einige Kantone lassen den Kinderabzug in wörtlicher Auslegung von Art. 35 Abs. 1 lit. a und Art. 35 Abs. 2 DBG beim alimentezahlenden Elternteil zu (vgl. Weisung der Finanzdirektion des Kantons Zürich vom 7. April 2015 über Sozialabzüge und Steuertarife, N. 25; Luzerner Steuerbuch § 42 Nr. 3; Steuerbuch des Kantons St. Gallen, Ziff. 2.3.1 und 4) und nehmen damit für eine Steuerperiode in Kauf, dass dieser bevorteilt, der (vormals) alimenteerhaltende Elternteil hingegen benachteiligt wird (so ausdrücklich Baselbieter Steuerbuch 34 Nr. 1, Ziff. 5; für diese Lösung auch BLÖCHLIGER, a.a.O., S. 156). Nach der Praxis anderer Kantone steht der Kinderabzug im Jahr der Volljährigkeit des in Ausbildung stehenden Kindes jenem Elternteil zu, der die Kinderalimente zur Hauptsache als Einkommen versteuert (Steuerverwaltung des Kantons Bern, Merkblatt 12 zur Besteuerung von Familien, S. 2; Weisung der Staatssteuerkommission des Kantons Appenzell Ausserrhoden vom 21. Oktober 2010, Ziff. 5.1.3 und 6); dieser Ansatz dient offensichtlich dazu, eine doppelte Privilegierung durch Gewährung des Kinderabzugs als auch des Alimentenabzugs zu verhindern, steht aber seinerseits in Widerspruch zum Stichtagsprinzip (Art. 35 Abs. 2 DBG), zumal der Kinderabzug unter Umständen dem Elternteil zugesprochen wird, der am 31. Dezember nicht (mehr) für den Unterhalt des Kindes aufkommt. Verschiedene weitere Kantone haben auf die Veröffentlichung einer ausdrücklichen Weisung verzichtet (vgl. Direction générale de l'Administration Fiscale Cantonale de Genève, Information No. 2/2011 du 16 février 2011 concernant l'Imposition de la Famille, Annexe 3; Steuerbuch des Kantons Solothurn § 43 Nr. 2; Steuerpraxis des Kantons Thurgau 36 Nr. 6; Merkblatt des Kantons Schwyz zur steuerlichen Behandlung von Unterhaltsbeiträgen und damit zusammenhängenden Sozialabzügen vom 20. September 2016; Praxisfestlegung der Steuerverwaltung Graubünden zu den Sozialabzügen vom 1. März 2013).
Eine bundesgerichtliche Klärung der Frage ist auch in Anbetracht dieser divergierenden Praxis der kantonalen Steuerbehörden zum Kinderabzug im Recht der direkten Bundessteuer angezeigt.
2.8. Die ESTV verlangt für die Gewährung des Kinderabzugs im Zusammenhang mit Unterhaltsleistungen an volljährige Kinder, dass die vom Steuerpflichtigen entrichteten Alimente zumindest die Höhe des gesetzlich vorgesehenen Kinderabzugs erreichen (vgl. Kreisschreiben Nr. 30 der ESTV vom 21. Dezember 2010 betreffend Ehepaar- und Familienbesteuerung nach dem DBG, S. 20; GLADYS LAFFELY MAILLARD, Le divorce et ses effets accessoires sous l'angle fiscal, in: Fountoulakis/Jungo [Hrsg.], Patrimoine de la famille - Entretien, régimes matrimoniaux, deuxième pilier et aspects fiscaux, 2016, S. 177 ff., S. 189; RICHNER/FREI/KAUFMANN/MEUTER, a.a.O., N. 44 zu Art. 35 DBG). Das Bundesgericht hat diese an den gesetzlichen Wortlaut der Regelung des Unterstützungsabzugs (Art. 35 Abs. 1 lit. b DBG) angelehnte Praxis der ESTV zu den Voraussetzungen des Kinderabzugs bei volljährigen Kindern geschützt (vgl. Urteil 2C_516/2013 vom 4. Februar 2014 E. 2.1).
Würde man unter Berücksichtigung dieser Rechtsprechung im Jahr des Volljährigwerdens des Kindes getrennt besteuerter Eltern für die Zuordnung des Kinderabzugs in Befolgung des klaren Gesetzeswortlauts (Art. 35 Abs. 2 DBG) auf das Stichtagsprinzip abstellen, führte dies unweigerlich zu Resultaten, die im Lichte des Normzwecks von Art. 35 Abs. 1 lit. a DBG (vgl. dazu oben, E. 2.5) unhaltbar erscheinen. Auf die gesetzgeberisch nicht beabsichtigte Ungleichbehandlung des alimenteleistenden und des (vormals) alimenteempfangenden Elternteils wurde bereits hingewiesen (vgl. oben, E. 2.6). Unter dem Gesichtspunkt der Gleichmässigkeit der Besteuerung (Art. 127 Abs. 2 BV) noch stärker ins Gewicht fällt der Umstand, dass der Kinderabzug auch dem alimenteleistenden Elternteil nur dann zugesprochen werden könnte, wenn der von ihm bis zum Stichtag (Art. 35 Abs. 2 DBG) aus eigenem Einkommen (Art. 33 Abs. 1 lit. c DBG) bestrittene Unterhalt für das volljährig gewordene Kind die Schwelle des Kinderabzugs (gegenwärtig Fr. 6'500.--) erreicht oder übersteigt (vgl. auch BOSSHARD, a.a.O., S. 768). Gerade bei Kindern, die in der zweiten Jahreshälfte geboren sind, führte dies regelmässig zum Resultat, dass dem alimenteleistenden Elternteil kein Kinderabzug zustünde. Eine kompensatorische Zuordnung des Kinderabzugs an den (vormals) alimenteempfangenden Elternteil fiele ausser Betracht, weil dieser die Unterhaltsleistungen im Zeitpunkt des Stichtags steuerrechtlich betrachtet nicht mehr erbringt (Art. 35 Abs. 2 DBG). In solchen Fällen würde der Kinderabzug also weder dem alimenteleistenden noch dem (vormals) alimenteempfangenden Elternteil zustehen. Die getrennt besteuerten Eltern würden damit anders behandelt, als gemeinsam besteuerte Eltern, denen der Kinderabzug bei gleichen Unterhaltszahlungen ohne Weiteres gewährt wird; noch stossender wäre aber die Ungleichbehandlung im Vergleich mit jenen getrennt besteuerten Eltern, bei denen der alimenteleistende Elternteil nach der Volljährigkeit des Kindes angesichts des frühen Geburtstages bis zum Stichtag noch Alimente in Höhe von Fr. 6'500.-- leisten "konnte" und daher den Kinderabzug zugesprochen erhielte. Insbesondere für die zuletzt genannte Differenzierung zwischen getrennt besteuerten Eltern mit (in Jahressicht) früh geborenen Kindern und solchen mit spät geborenen Kindern besteht kein sachlicher Grund, zumal die wirtschaftliche Leistungsfähigkeit, welche durch die Sozialabzüge mitberücksichtigt werden soll, nicht einmal im Ansatz von diesem Kriterium abhängt.
2.9. Eine Lücke im Gesetz besteht, wenn sich eine Regelung als unvollständig erweist, weil sie jede Antwort auf die sich stellende Rechtsfrage schuldig bleibt oder eine Antwort gibt, die als sachlich unhaltbar angesehen werden muss. Hat der Gesetzgeber eine Rechtsfrage nicht übersehen, sondern stillschweigend - im negativen Sinn - mitentschieden (qualifiziertes Schweigen), bleibt kein Raum für richterliche Lückenfüllung. Eine echte Gesetzeslücke liegt vor, wenn der Gesetzgeber etwas zu regeln unterlassen hat, was er hätte regeln sollen, und dem Gesetz diesbezüglich weder nach seinem Wortlaut noch nach dem durch Auslegung zu ermittelnden Inhalt eine Vorschrift entnommen werden kann. Von einer unechten oder rechtspolitischen Lücke ist demgegenüber die Rede, wenn dem Gesetz zwar eine Antwort, aber keine befriedigende, zu entnehmen ist. Echte Lücken zu füllen, ist dem Gericht aufgegeben, unechte zu korrigieren, ist ihm grundsätzlich verwehrt (BGE 143 IV 49 E. 1.4.2 S. 54 f.; 141 V 481 E. 3.1 S. 485; 139 II 404 E. 4.2 S. 417; 138 II 1 E. 4.2 S. 3 f.; 136 III 96 E. 3.3 S. 99 f.; 135 III 385 E. 2.1 S. 386; 135 V 279 E. 5.1 S. 284).
Weder in den Botschaften (vgl. BBl 1983 III 1, S. 73 ff., S. 175; BBl 2011 3593, S. 3598 f.), noch in den parlamentarischen Beratungen wurde die kinderabzugsrechtlich spezielle Konstellation getrennt besteuerter Eltern im Jahr des Volljährigwerdens des Kindes diskutiert. Es ist folglich nicht davon auszugehen, dass der Gesetzgeber die dargelegte Ungleichbehandlung getrennt besteuerter Eltern (vgl. oben, E. 2.8) in Bezug auf den Kinderabzug anvisiert oder auch nur in Kauf genommen hat. Das Fehlen dokumentierter Verlautbarungen lässt vielmehr den Schluss zu, dass die spezielle abzugsrechtliche Situation getrennt besteuerter Eltern im Jahr der Volljährigkeit des Kindes vom Gesetzgeber nicht bedacht worden ist und entsprechend keine Regelung erfahren hat. Es liegt mithin eine echte Lücke vor, welche das Gericht in Anwendung des allgemeinen Rechtsgrundsatzes von Art. 1 Abs. 2 ZGB zu schliessen hat. Dabei hat das Gericht nach der Regel zu entscheiden, die es als Gesetzgeber aufstellen würde, wobei sich hier anbietet, von analogen gesetzlich bereits geregelten Tatbeständen auszugehen (BGE 129 V 345 E. 4.1 S. 346; 118 II 139 E. 1a S. 141) :
Art. 35 Abs. 2 und 3 DBG regeln neben dem Stichtagsprinzip den Fall, dass die Steuerpflicht nicht für die ganze Steuerperiode bestanden hat. In dieser Konstellation gewährt das Gesetz die Sozialabzüge nach den Verhältnissen am Ende der Steuerpflicht (Art. 35 Abs. 2 DBG), wobei die Abzüge nach dem Verhältnis der Dauer der Steuerpflicht zur Steuerperiode gekürzt werden (vgl. BAUMGARTNER/EICHENBERGER, in: Basler Kommentar zum DBG, N. 36 zu Art. 35 DBG). In der vorliegend interessierenden Konstellation besteht nun zwar die Steuerpflicht für sämtliche Beteiligten bis zum Ende der Steuerperiode fort, was eine direkte Anwendung der Bestimmung ausschliesst; während der Steuerperiode kommt es jedoch - wie dargelegt (vgl. oben, E. 2.6) - zu einem Systemwechsel, der unter dem Gesichtspunkt der Steuergerechtigkeit eine analoge Lösung nahelegt: Während der Leistende die für das Kind gezahlten Unterhaltsbeiträge bis zu dessen Volljährigkeit von seinem Einkommen abziehen kann und der andere Elternteil sich die Beiträge als Einkommen anrechnen lassen muss, werden die Unterhaltsbeiträge nach Erreichen der Volljährigkeit des Kindes einkommenssteuerlich beim Alimentenleistenden erfasst. Steuersystematisch betrachtet kommt damit bis zum Volljährigwerden des Kindes der unterhaltsberechtigte Elternteil für den Unterhalt des Kindes auf, nach dem Volljährigwerden des Kindes hingegen der unterhaltleistende Elternteil. Dieser Systemwechsel rechtfertigt es, den Kinderabzug im Jahr des Volljährigwerdens des Kindes getrennt besteuerter Eltern pro rata temporis auf die beiden Elternteile zu verteilen (vgl. für diese Lösung inhaltlich auch BOSSHARD, a.a.O., S. 769), zumal die wirtschaftliche Leistungsfähigkeit damit am besten abgebildet wird und jedenfalls der Fall ausgeschlossen ist, dass überhaupt kein Kinderabzug gewährt wird. Hinzu kommt, dass die kantonalen Steuerbehörden im Falle unterjähriger Steuerpflicht bereits nach bisherigem Recht eine pro-rata-Abgrenzung der Sozialabzüge vornehmen mussten, die gefundene Lösung also auch praxistauglich sein dürfte.
2.10. Die Frage, welchem der getrennt besteuerten Elternteile der Kinderabzug in jenem Jahr zu gewähren ist, in dem das Kind volljährig wird, ist nach dem Gesagten wie folgt zu beantworten: Bis zum Tag des Volljährigwerdens des Kindes hat der alimenteempfangende Elternteil Anspruch auf den Kinderabzug, ab diesem Tag hingegen der alimenteleistende Elternteil. Dies gilt freilich nur unter der Voraussetzung, dass die während des ganzen Jahres geleisteten Alimente den Betrag von Fr. 6'500.-- übersteigen.
3.
Nach dem oben Ausgeführten sind die Vorinstanzen im vorliegenden Fall zu Unrecht davon ausgegangen, dass der Beschwerdeführer den Kinderabzug überhaupt nicht geltend machen kann. Zutreffend ist, dass er für die Zeit zwischen dem 1. Januar 2015 und dem 29. Dezember 2015 keinen Kinderabzug beanspruchen kann, weil er steuerrechtlich betrachtet nicht für den Unterhalt seines Sohnes C.A._ aufgekommen ist. Anders gestaltet sich die Rechtslage hingegen für die Zeitdauer zwischen dem 30. und dem 31. Dezember 2015: Für diese Periode steht ihm der Kinderabzug nach Art. 35 Abs. 1 lit. a DBG im Umfang von 2/365 zu. Die Steuerverwaltung Zug ist folglich anzuweisen, dem Beschwerdeführer einen entsprechenden Kinderabzug zu gewähren.
4.
Die Gerichtskosten werden in der Regel der unterliegenden Partei auferlegt (Art. 66 Abs. 1 BGG). Es ist auf die Begehren abzustellen (SEILER/VON WERDT/GÜNGERICH/OBERHOLZER, BGG Handkommentar, 2. Aufl. 2016, N. 13 zu Art. 66 BGG). Die Beschwerdeführer haben die Gewährung des Kinderabzugs beim alimentenzahlenden Kindsvater beantragt, obsiegen jedoch lediglich im vernachlässigbaren Umfang von 2/365 des Kinderabzugs. Entsprechend haben sie die Verfahrenskosten zu tragen. Anspruch auf Parteientschädigung haben sie nicht (Art. 68 Abs. 1 BGG).
Demnach erkennt das Bundesgericht:
1.
Die Beschwerde wird im Sinne der Erwägungen teilweise gutgeheissen, das Urteil des Verwaltungsgerichts des Kantons Zug vom 29. August 2017 wird aufgehoben und die Sache zur neuen Entscheidung an die Steuerverwaltung des Kantons Zug sowie zur Neuregelung der Kosten- und Entschädigungsfolgen für das vorinstanzliche Verfahren an das Verwaltungsgericht des Kantons Zug zurückgewiesen.
2.
Die Kosten des bundesgerichtlichen Verfahrens von Fr. 2'000.-- werden den Beschwerdeführern auferlegt.
3.
Dieses Urteil wird den Verfahrensbeteiligten, dem Verwaltungsgericht des Kantons Zug, Abgaberechtliche Kammer, und der Eidgenössischen Steuerverwaltung schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 11. März 2019
Im Namen der II. öffentlich-rechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Seiler
Der Gerichtsschreiber: Brunner